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Le interazioni disfacenti fra gli ioni del metallo ed i peptidi possono piombo alle nuove terapie per le malattie

Gli ioni di rame potrebbero svolgere un ruolo chiave quando la piegatura del peptide va male e piombo ai cumuli nocivi.

Le interazioni disfacenti fra gli ioni del metallo ed i peptidi nell'organismo possono finalmente piombo ai trattamenti migliori per il diabete, Alzheimer ed altre malattie. La comprensione delle queste interazioni è il fuoco della ricerca, guidato co da KAUST, che sta rivelando come metalli, quale rame, può pregiudicare la formazione di mucchi nocivi di cluster misfolded del peptide chiamati fibrille, che sostengono molte malattie.

I peptidi erranti sono collegati ai termini neurologici quale Alzheimer come pure al diabete di malattia di controllo dello zucchero di sangue. Le glicemie sono normalmente controllate via gli ormoni del peptide rilasciati dalle celle dello specialista chiamate β-celle. Così come insulina, le β-celle in buona salute egualmente rilasciano il amylin, un ormone del peptide che contribuisce a diminuire le punte nella glicemia dopo il cibo rallentando lo svuotamento dello stomaco. Ma il amylin è incline formando i mucchi misfolded, particolarmente in presenza degli ioni di rame, che danneggiano le β-celle e contribuiscono a tipo il diabete di II.

Tuttavia, gli ioni del metallo possono anche neutralizzare l'aggregazione del peptide in alcune circostanze, dice il ricercatore di KAUST, Mariusz Jaremko, che piombo il lavoro in collaborazione con i ricercatori dall'università di Wroclaw in Polonia. Per studiare più dettagliatamente il trattamento, il gruppo sta esaminando l'interazione fra rame (II) ioni e amylin ed i sui analoghi molecolari. “Tale conoscenza ci dare le comprensioni nei meccanismi molecolari di tipo il diabete di II, permettendoci di progettare le nuove strategie e terapie contro questa malattia,„ Jaremko dice.

Nel loro ultimo lavoro, il gruppo ha studiato l'influenza degli ioni di rame sull'aggregazione di due analoghi del amylin umano: una droga d'imitazione ha chiamato il pramlintide e il amylin dai ratti.

Abbiamo trovato che differenze nelle strutture della media di amylin del ratto e di pramlintide che gli ioni di rame impediscono l'aggregazione del pramlintide, ma non amylin del ratto.„

Mawadda Alghrably, uno studente di Ph.D. nel gruppo di Jaremko

I ricercatori hanno studiato il trattamento facendo uso delle tecniche multiple, compreso a risonanza magnetica nucleare (in collaborazione con Abdul-Hamid Emwas da KAUST CoreLabs) e “un'analisi della fluorescenza di thioflavin T„ dell'aggregazione della proteina. Hanno trovato che sebbene entrambi gli analoghi di amylin legassero il rame, il pramlintide potrebbe legarlo in due modi diversi dovuto un amminoacido extra dell'istidina dell'rame-associazione che è presente in pramlintide ma non in amylin del ratto. lo Rame-ione che lega a questa istidina probabilmente spiegata perché il rame ha diminuito l'aggregazione di pramlintide ma non l'aggregazione di amylin del ratto, i ricercatori ha concluso.

Il gruppo sta continuando a decifrare la base molecolare dell'aggregazione di amylin, Alghrably dice. “Capendo come queste molecole si comportano, potrebbe infine contribuire a facilitare la progettazione di nuove droghe efficienti e terapie per tipo diabete di II,„ dice.

Source:
Journal reference:

Alghrably, M., et al. (2020) Copper(II) and Amylin Analogues: A Complicated Relationship. Inorganic Chemistry. doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b03498.