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Los investigadores destapan cómo la pequeña proteína de la descarga eléctrica del calor obra recíprocamente con otras proteínas

En enfermedad de Alzheimer las proteínas agrupan juntas a las fibrillas largas que causan la muerte de las células nerviosas. Las pequeñas proteínas de la descarga eléctrica del calor pueden contrarrestar este efecto. Los científicos, por lo tanto, esperan desplegarlas como agentes en el tratamiento de enfermedades neurodegenerative. Usando el ejemplo de una pequeña proteína de la descarga eléctrica del calor, los investigadores en la universidad de Munich técnica (TUM) y el Helmholtz Zentrum Muenchen ahora han destapado cómo la proteína obra recíprocamente con otras proteínas.

Las pequeñas proteínas de la descarga eléctrica del calor son “los trabajadores de socorro de la catástrofe” de la célula. Cuando están expuestas al calor o a la radiación fuerte, las proteínas vitales de la célula pierden su estructura y coágulo hasta los grupos enredados. Una vez que estos grupos han formado no hay retrono -- las proteínas llegan a ser inútiles y las células comienzan a morir. Pequeñas proteínas de la descarga eléctrica del calor, sin embargo, fijación a las proteínas deformadas antes de que agrupen juntas y las preserven en un estado soluble -- ayuda restablecer su forma apropiada.

Candidato prometedor a nuevas formas de la terapia

Las proteínas del ayudante son multi-talentos verdaderos. Pueden atar un gran número de proteínas malo dobladas y guardarlas de agrupar juntas. Esto también incluye potencialmente enfermedad-causar las proteínas que cerco en las células de pacientes con desordenes neurodegenerative -- por ejemplo, amiloides beta que aglomeran para formar las fibrillas largas en las células nerviosas de los pacientes de Alzheimer. Las proteínas de la descarga eléctrica del calor también se asocian a otros desordenes del sistema nervioso como la enfermedad y la esclerosis múltiple de Parkinson.

Aunque sea todavía no entendible qué papel estos trabajadores de socorro de la catástrofe desempeñan en las diversas dolencias, los están considerando ya como modelos para los agentes en nuevas medicaciones. Si los mecanismos exactos por los cuales éstos calientan el gancho de leva de las proteínas de la descarga eléctrica hasta sus contrapartes enfermedad-que causan eran sabidos, los científicos podrían desplegar este conocimiento para desarrollar los agentes que utilizaban estos mecanismos para luchar enfermedad.

Dos maneras fuera del caos

Un grupo de investigadores llevados por Bernd Reif, profesor en el departamento de la química de la universidad de Munich técnica (TUM) y líder del grupo en el Helmholtz Zentrum Muenchen, ahora ha tenido éxito en la destapadura exacto de este mecanismo. Usando un procedimiento refinado de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de estado sólido (RMN de estado sólido), manejaron, por primera vez nunca, determinar los sitios en la alfa-B-CRYSTALLIn que sujetan al beta-amiloide.

Es el primer análisis de estructura directo de una proteína completa de la descarga eléctrica del calor durante la acción recíproca con un socio de la vinculación, porque los trabajadores de socorro de la catástrofe no hacen el trabajo del observador fácil. La “Alfa-B-CRYSTALLIn existe en diversas diversas formas que comprenden 24, 28 o 32 subunidades que se están intercambiando permanente,” explican Reif. “Además, tiene un peso molecular grande. Estos factores hacen análisis de estructura muy difícil.”

En la colaboración cercana con sus colegas Juan Buchner, profesor de la biotecnología y Sevil Weinkauf, profesor del TUM de la microscopia electrónica, Reif determinó que la pequeña proteína de la descarga eléctrica del calor utiliza un montón no polar específico de la estructura de la beta-hoja en su centro para las acciones recíprocas con el beta-amiloide, permitiendo que llegue hasta el proceso de la agregación en dos situaciones inmediatamente: Para uno sujeta a los beta-amiloides disueltos individuo, evitando que formen las fibrillas. Además, “tapa” las fibrillas existentes, de modo que otros amiloides puedan acumular no más.

Patrón para la construcción artificial de la proteína

El conocimiento exacto sobre la manera de la cual la alfa-B-CRYSTALLIn sujeta a la proteína del Alzheimer es determinado interesante para los investigadores que usan la supuesta “ingeniería de la proteína” para desarrollar los nuevos agentes que atan específicamente al beta-amiloide y a las proteínas similares. Si la idea nuevamente descubierta de la estructura de la beta-hoja se podría integrar como bloques huecos en tales proteínas artificial diseñadas, perfeccionaría su capacidad de sujetar a las fibrillas enfermedad-que causan -- un primer paso en el revelado de nuevos agentes contra Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerative.

En el trabajo futuro, los científicos quieren hechar una ojeada a una mirada más atenta la región de la N-terminal de la alfa-B-CRYSTALLIn. Pues Reif y sus colegas han descubierto, ata los tipos de la proteína que, a diferencia del beta-amiloide, agrupan juntos de una manera desordenada. El nuevo centro del RMN apoyarán que está actualmente bajo construcción en el campus de Garching de la universidad de Munich técnica y slated a los investigadores para abrirse en 2017. 5 millones de instalaciones más del euro adaptadas específicamente al RMN de estado sólido están actualmente bajo construcción en el Helmholtz Zentrum en Neuherberg.

Source:

Technical University of Munich (TUM)