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Os pesquisadores descobrem como a proteína pequena de choque do calor interage com outras proteínas

Na doença de Alzheimer as proteínas aglutinam-se junto às fibrilas longas que causam a morte de pilhas de nervo. As proteínas pequenas de choque do calor podem neutralizar este efeito. Os cientistas, esperam conseqüentemente distribui-los como agentes no tratamento de doenças neurodegenerative. Usando o exemplo de uma proteína pequena de choque do calor, os pesquisadores na universidade de Munich técnica (TUM) e o Helmholtz Zentrum Muenchen têm descoberto agora como a proteína interage com outras proteínas.

As proteínas pequenas de choque do calor são da “os trabalhadores de auxílio catástrofe” da pilha. Quando expor ao calor ou à radiação forte, as proteínas vitais da pilha perdem seus estrutura e coágulo até grupos complicados. Uma vez que estes grupos formaram não há nenhum retorno -- as proteínas tornam-se inúteis e as pilhas começam a morrer. Proteínas pequenas de choque do calor, contudo, anexo às proteínas deformadas antes que se aglutinarem junto e se preservarem as em um estado solúvel -- ajuda restaurar seu formulário apropriado.

Candidato prometedor para formulários novos da terapia

As proteínas do ajudante são multi-talentos verdadeiros. Podem ligar um grande número proteínas ruim dobradas e mantê-las da aglutinação junto. Isto igualmente inclui potencial a doença-causa das proteínas que recolhem nas pilhas dos pacientes com desordens neurodegenerative -- por exemplo, beta amyloids que aglomeram para formar fibrilas longas nas pilhas de nervo dos pacientes de Alzheimer. As proteínas de choque do calor são associadas igualmente com outras desordens do sistema nervoso como a doença e a esclerose múltipla de Parkinson.

Embora seja ainda obscuro que papel estes trabalhadores de auxílio da catástrofe jogam nas várias doenças, estão sendo considerados já como modelos para agentes em medicamentações novas. Se os mecanismos precisos por que estes aquecem o gancho das proteínas de choque até suas contrapartes decausa foram sabidos, os cientistas poderiam distribuir este conhecimento para desenvolver os agentes que utilizam estes mecanismos para lutar a doença.

Duas maneiras fora do caos

Um grupo de pesquisadores conduzidos por Bernd Reif, professor no departamento de química da universidade de Munich técnica (TUM) e líder do grupo no Helmholtz Zentrum Muenchen, tem sucedido agora em descobrir precisamente este mecanismo. Usando um procedimento refinado da espectroscopia de circuito integrado da ressonância magnética nuclear (NMR de circuito integrado), controlaram, pela primeira vez nunca, identificar os locais no alfa-B-CRYSTALLIn que anexam ao beta-amyloid.

É a primeira análise de estrutura directa de uma proteína completa de choque do calor durante a interacção com um sócio da ligação, porque os trabalhadores de auxílio da catástrofe não fazem o trabalho do observador fácil. O “Alfa-B-CRYSTALLIn existe nos vários formulários diferentes que compreendem 24, 28 ou 32 subunidades que está sendo trocado permanentemente,” explicam Reif. “Além, tem um grande peso molecular. Estes factores fazem a análise de estrutura muito difícil.”

Na colaboração próxima com seus colegas Johannes Buchner do TUM, professor da biotecnologia e Sevil Weinkauf, professor da microscopia de elétron, Reif determinou que a proteína pequena de choque do calor usa uma pilha não-polar específica da estrutura da beta-folha em seu centro para interacções com o beta-amyloid, permitindo que alcance o processo da agregação em dois lugar imediatamente: Para um anexa aos beta-amyloids dissolvidos indivíduo, impedindo que formem fibrilas. Além, “sela” fibrilas existentes, de modo que uns amyloids mais adicionais possam já não acumular.

Molde para a construção artificial da proteína

O conhecimento preciso sobre a maneira em que o alfa-B-CRYSTALLIn anexa à proteína do Alzheimer é particularmente interessante para os pesquisadores que usam da “engenharia assim chamada proteína” para desenvolver os agentes novos que ligam especificamente ao beta-amyloid e às proteínas similares. Se a ideia recentemente descoberta da estrutura da beta-folha poderia ser integrada como blocos de apartamentos em tais proteínas artificial projetadas, melhoraria sua capacidade para anexar às fibrilas decausa -- uma primeira etapa na revelação de agentes novos contra Alzheimer e outras doenças neurodegenerative.

No trabalho futuro, os cientistas querem olhar um olhar mais atento a região do N-terminal do alfa-B-CRYSTALLIn. Porque Reif e seus colegas descobriram, liga os tipos da proteína que, ao contrário do beta-amyloid, se aglutinam junto em uma maneira desordenada. Os pesquisadores serão apoiados pelo centro NMR novo que está actualmente sob a construção no terreno de Garching da universidade de Munich técnica e slated para abrir em 2017. Umas 5 milhão facilidades mais adicional do euro alinhadas especificamente a NMR de circuito integrado estão actualmente sob a construção no Helmholtz Zentrum em Neuherberg.

Source:

Technical University of Munich (TUM)