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I ricercatori scoprono come la piccola proteina di scossa del calore interagisce con altre proteine

Nel morbo di Alzheimer le proteine si agglutinano insieme alle fibrille lunghe che causano la morte delle cellule nervose. Le piccole proteine di scossa del calore possono neutralizzare questo effetto. Gli scienziati, quindi, sperano di spiegarli come agenti nel trattamento delle malattie neurodegenerative. Facendo uso dell'esempio di piccola proteina di scossa del calore, i ricercatori all'università di Monaco di Baviera tecnica (TUM) e il Helmholtz Zentrum Muenchen ora hanno scoperto come la proteina interagisce con altre proteine.

Le piccole proteine di scossa del calore sono “i lavoratori di aiuto di catastrofe„ della cella. Una volta esposte al forte calore o radiazione, le proteine vitali delle cellule perdono la loro struttura e grumo fino ai mucchi impigliati. Una volta che questi mucchi si sono formati non c'è rendimento -- le proteine diventano inutili e le celle cominciano a morire. Piccole proteine di scossa di calore, tuttavia, attaccatura alle proteine deformi prima che si agglutinino insieme e le conservino in uno stato solubile -- contribuire a riparare il loro modulo adeguato.

Candidato di promessa per i nuovi moduli della terapia

Le proteine dell'assistente sono multi-talenti veri. Possono legare tantissime proteine male profilatura e tenerle dall'agglutinamento insieme. Ciò egualmente comprende potenzialmente malattia-causare le proteine che si raccolgono nelle celle dei pazienti con i disordini neurodegenerative -- per esempio, beta amiloidi che agglomerano per formare le fibrille lunghe nelle cellule nervose dei pazienti di Alzheimer. Le proteine di scossa del calore egualmente sono associate con altri disordini del sistema nervoso come la malattia del Parkinson e la sclerosi a placche.

Sebbene sia ancora poco chiaro che ruolo questi lavoratori di aiuto di catastrofe svolgono nei vari disturbi, già stanno considerandi come modelli per gli agenti in nuovi farmaci. Se i meccanismi precisi da cui questi riscaldano l'amo delle proteine di scossa fino alle loro controparti malattia-causanti fossero conosciuti, gli scienziati potrebbero spiegare questa conoscenza per sviluppare gli agenti che utilizzano questi meccanismi per combattere la malattia.

Due modi dal caos

Un gruppo di ricercatori piombo da Bernd Reif, professore al dipartimento di chimica dell'università di Monaco di Baviera tecnica (TUM) e guida del gruppo al Helmholtz Zentrum Muenchen, ora è riuscito a scoprire precisamente questo meccanismo. Facendo uso di una procedura affinare della spettroscopia a risonanza magnetica nucleare semi conduttrice (RMN semi conduttore), sono riuscito, per la prima volta mai, ad identificare i siti nell'alfa-B-CRYSTALLIn che fissano all'beta-amiloide.

È la prima analisi strutturale diretta di una proteina completa di scossa del calore durante l'interazione con un partner di legame, perché i lavoratori di aiuto di catastrofe non rendono il processo dell'osservatore facile. “L'Alfa-B-CRYSTALLIn esiste in vari moduli differenti che comprendono 24, 28 o 32 sottounità che permanentemente operazione swap,„ spiega Reif. “Inoltre, ha un grande peso molecolare. Questi fattori rendono l'analisi strutturale molto difficile.„

In stretta collaborazione con i suoi colleghi Johannes Buchner, professore di biotecnologia e Sevil Weinkauf, professore di TUM di microscopia elettronica, Reif ha determinato che la piccola proteina di scossa del calore utilizza un pilastro non polare specifico della struttura della beta-lamiera sottile nel suo centro per le interazioni con l'beta-amiloide, permettendo che accedi al trattamento dell'aggregazione in due posizioni immediatamente: Per uno fissa agli beta-amiloidi dissolti persona, impedente li la formazione delle fibrille. Inoltre, “sigilla„ le fibrille attuali, di modo che ulteriori amiloidi possono più non accumularsi.

Modello per la costruzione artificiale della proteina

La conoscenza precisa circa il modo in cui l'alfa-B-CRYSTALLIn fissa alla proteina del Alzheimer è particolarmente interessante per i ricercatori che usando la cosiddetta “assistenza tecnica della proteina„ per sviluppare i nuovi agenti che legano specificamente ad beta-amiloide ed a simili proteine. Se l'idea recentemente scoperta della struttura della beta-lamiera sottile potesse essere integrata come particelle elementari in tali proteine artificialmente progettate, migliorerebbe la loro capacità di fissare alle fibrille malattia-causanti -- un primo punto nello sviluppo di nuovi agenti contro Alzheimer ed altre malattie neurodegenerative.

Nei lavori futuri, gli scienziati vogliono dare uno sguardo più attento alla regione del N-terminale dell'alfa-B-CRYSTALLIn. Poichè Reif ed i suoi colleghi hanno scoperto, lega i tipi della proteina che, a differenza dell'beta-amiloide, si agglutinano insieme in un modo disordinato. I ricercatori saranno supportati dal nuovo centro RMN che è corrente in costruzione alla città universitaria di Garching dell'università di Monaco di Baviera tecnica e slated per aprirsi nel 2017. Lle 5 milione funzioni più ancora dell'euro adattate specificamente a RMN semi conduttore sono corrente in costruzione al Helmholtz Zentrum in Neuherberg.

Source:

Technical University of Munich (TUM)