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Alzheimer y su proteína del ayudante

Se observa común que el cerebro en pacientes con la enfermedad de Alzheimer (AD) contiene a menudo las fibrillas de la proteína del tau, que se acumulan dentro de las neuronas del cerebro para interrumpir la comunicación apropiada entre ellas. Sin embargo, es lejos de sin obstrucción lo que medio de estos depósitos y cómo forman.

Un estudio reciente publicado en los avances de la ciencia del gorrón muestra en marzo de 2020 que la formación de fibrillas del tau en ANUNCIO implica una proteína o a una señora de compañía del ayudante en un papel anormal.

El Tau es único entre las proteínas en que falta una estructura definida. Descrito como siendo “intrínseco desordenado,” es capaz de adoptar varias formas. El investigador Malte que Drescher explica, “nosotros puede imaginarse que tiene gusto de una cuerda: puede ser a veces alargado, a veces doblado, colocado a veces.” Con todo el tau tiene gusto de guardar una estructura que muestre recurving típico, bastante como un paperclip convencional.

La fosforilación patológica (amarillo) de las proteínas del Tau (rojo-anaranjadas) por las cinasas (violetas) lleva a la desintegración del microtubuli en un axón y a la agregación de las proteínas del tau. Haber de imagen: Juan Gaertner
La fosforilación patológica (amarillo) de las proteínas del Tau (rojo-anaranjadas) por las cinasas (violetas) lleva a la desintegración del microtubuli en un axón y a la agregación de las proteínas del tau. Haber de imagen: Juan Gaertner

Señora de compañía molecular

La proteína del tau es solamente alrededor de una milmillonésima pieza de un contador y es por lo tanto lejos más pequeña que puede ser visualizado por un microscopio liviano. Su desorden intrínseco hace muy difícil aclarar su estructura usando de otra manera rutinario y los estudios extremadamente útiles tales como análisis de radiografía de la estructura molecular, debido a la gran adaptabilidad que tal atributo concede.

La proteína del tau experimenta un cambio estructural el momento que resuelve una molécula llamada la proteína 90 de Heat Shock. El HSP-90 es una señora de compañía molecular. Típicamente, tales moléculas son necesarias traer las proteínas nacientes en su forma estructural prescrita.

Sin embargo, los científicos comenzaron a preguntarse cómo funcionan tales señoras de compañía moleculares y lo que hacen, con las proteínas tales como la proteína del tau, que es intrínseco desordenada y por lo tanto no tiene ninguna forma estructural “correcta”.

Esto motivó el estudio actual, donde los investigadores exploraron el papel inusual desempeñado por HSP-90 en lograr la forma final de la fibrilla del tau.

La señora de compañía HSP-90 abre la conformación característica de la grapa de papel (capota) de la proteína del tau. La región central de la molécula de tal modo se expone (parte inferior). Ejemplo: Universidad de Constanza
La señora de compañía HSP-90 abre la conformación característica de la grapa de papel (capota) de la proteína del tau. La región central de la molécula de tal modo se expone (parte inferior). Ejemplo: Universidad de Constanza

Las conclusión

Los investigadores descubiertos, usando las herramientas de análisis estructural que el HSP-90 induce un cambio conformacional determinado en la proteína del tau. El resultado es la apertura de paperclip-como la estructura, con las piezas representando las ménsulas de la grapa dobladas hacia fuera. Este único cambio permite que el interior de la parte central de la estructura del paperclip llegue a ser accesible a otros agentes.

¿Cómo es esto importante? Conocen al investigador Sabrina que Weickert explica, “esta área para ser responsable de la agregación, es decir, para la agregación de proteínas más futuras del tau a la molécula.” El poner pelado de esta área permite la agregación apilable de las moléculas múltiples del tau el uno al otro en una ordenación de igualación hermosa, llamada oligomerización.

El hecho de que HSP-90 induzca la oligomerización era inesperado porque las señoras de compañía moleculares son sobre todo responsables de hacer el contrario. Drescher describe el papel de una señora de compañía de esta manera, “se supone para traer una proteína en una forma definida y en ningún caso para contribuir a la formación “de un montón de la proteína.”

¿Amigo o enemigo?

La pregunta siguiente los científicos preguntados es si la presencia del HSP-90 acciona la formación de las fibrillas del tau. Esto sería una situación extraña, de hecho, donde la señora de compañía sí mismo lleva al revelado del ANUNCIO, bastante que la marcha atrás exacta. Mientras que esto está siendo reservado para un estudio futuro, las personas cuentan con que encuentren que el contrario es verdad. Drescher explica, “discutiría exactamente el contrario: Podría incluso ser un truco que la carrocería hace para prevenir a Alzheimer.”

La base de su creencia es el hecho curioso que los oligómeros del tau formados en asociación con HSP-90 son caracterizados por un aspecto crucial. Esencialmente, no continúan oligomerize para formar las fibrillas típicas de Alzheimer. Como consecuencia, discute Drescher, “la oligomerización por HSP-90 pudo ser un mecanismo de defensa en el cual la señora de compañía fuerza las proteínas del tau en la forma de las pequeñas capas del oligómero.”

Mientras que tales oligómeros no son beneficiosos a la neurona, por lo menos, previenen la formación de las fibrillas prolongadas y más inmanejables del tau que son típicas de ANUNCIO. Esta función está de acuerdo con la función prevista de una señora de compañía molecular. Guarda el tau de formar las fibrillas de Alzheimer indeseado y tóxico actuando de forma preventiva para anunciar la proteína en una pila relativamente más benigna del tau oligomerized.

El estudio

Para sobrepasar las dificultades de la determinación estructural usando análisis de radiografía, los investigadores explotaron la potencia de la etiqueta de la barrena. Esta técnica muy avanzada, llamada resonancia paramagnética de electrón, se construye alrededor del uso de las moléculas minúsculas llamadas etiqueta por rotación, que sujetan a las posiciones esenciales de la proteína del tau, tales como las ménsulas exteriores de la ordenación del paperclip. Estas moléculas minuciosas están funcionando como las antenas, informando sobre la distancia entre ellos mismos debido a su naturaleza magnética.

Midiendo hasta dónde aparte las antenas son en cualquier momento, sobre la base de su acción recíproca magnética, los científicos podía subir con un filete de las mediciones que se utilizan para generar un perfil de los cambios de la molécula de la conformación y su estructura experimenta.

Los experimentos fueron realizados en tubos de ensayo del laboratorio usando las moléculas purificadas tau y HSP-90. El paso siguiente, dice, Drescher, será relanzar las mediciones dentro de las células vivas. El objetivo es “observar el mecanismo bioquímico bajo condiciones del mundo real dentro de una célula.” Las personas preveen hacer zancadas importantes en la comprensión del mundo del ANUNCIO desde dentro hacia afuera, y después desarrollar métodos para prevenir este desorden.

Journal reference:

The mechanism of Hsp90-induced oligomerizaton of Tau, S. Weickert, M. Wawrzyniuk3,L. H. John, S. G. D. Rüdigerand M. Drescher, Science Advances  13 Mar 2020: Vol. 6, no. 11, eaax6999, DOI: 10.1126/sciadv.aax6999, https://advances.sciencemag.org/content/6/11/eaax6999

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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