Avertissement : Cette page est une traduction automatique de cette page à l'origine en anglais. Veuillez noter puisque les traductions sont générées par des machines, pas tous les traduction sera parfaite. Ce site Web et ses pages Web sont destinés à être lus en anglais. Toute traduction de ce site et de ses pages Web peut être imprécis et inexacte, en tout ou en partie. Cette traduction est fournie dans une pratique.

Le modèle 3D à haute résolution indique une tige entre Alzheimer et le diabète

Les blocs pathologiques de protéine sont caractéristiques d'une suite des maladies, telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, et le diabète de type 2. Les scientifiques à Forschungszentrum Jülich, à université Düsseldorf de Heinrich Heine, et à université de Maastricht ont maintenant employé la microscopie de cryo-électron pour obtenir une image tranchante pour la première fois de la façon dont différentes molécules sont arrangées dans les chaînes de caractères de protéine, qui constituent les gisements particuliers pour le diabète. La structure des fibrilles est très assimilée à celle des fibrilles d'Alzheimer. Ces découvertes sont en conformité avec d'autres vulgarisations que les chercheurs ont découvertes pendant les dernières années.

Il y a environ 120 ans, docteur Eugene Lindsay Opie des USA a découvert les gisements exceptionnels de protéine dans les pancréas des patients présentant le diabète de type 2 qui étaient assimilé à ceux trouvés dans le cerveau pour beaucoup de maladies neurodegenerative. Le diabète de type 2 est l'une des maladies les plus répandues, ancien connu comme diabète d'adulte-début. Les gisements, connus sous le nom d'amyloïde d'îlot, comportent les filetages minuscules de protéine connus sous le nom de fibrilles. Dans le cas du diabète, ils comprennent l'hormone IAPP de peptide. Dans le pancréas, ils contribuent à la mort et au dysfonctionnement des cellules bêtas qui sont responsables de produire l'insuline. L'hormone joue un rôle majeur en réduisant des taux de sucre sanguin.

Ces fibrilles amyloïdes ont été intensivement recherchées depuis de nombreuses années. Pendant longtemps, cependant, il était seulement possible d'entraîner sur les structures très à basse résolution. »

Gunnar Schröder de Forschungszentrum Jülich et d'université Düsseldorf de Heinrich Heine

En 2017, avec des associés et des collègues, Schröder a présenté un des modèles 3D niveau atomique tous premiers d'une telle fibrille : dans ce cas une fibrille d'Alzheimer comportant un bêta peptide amyloïde (Abeta).

« Pour la première fois, nous avons réussi à réaliser une reconstruction 3D d'une fibrille d'IAPP particulière pour le diabète dans la définition comparable, » Schröder dit. La définition réalisée par l'équipe de 4 angströms, correspondant à 0,4 nanomètres, est dans l'importance de radius atomiques et de longueurs en esclavage atomiques. En plus d'autres petits groupes, l'agencement précis des molécules dans les fibrilles est ainsi rendu visible pour la première fois. Le modèle montre comment différentes molécules d'IAPP sont empilées sur l'un l'autre pour former des fibres avec une coupe transversale en forme de s. La structure est assimilée à celle du pli en forme de s en fibrilles d'Abeta qui sont particulières pour Alzheimer.

« Cette similitude est intéressante. Il y a une corrélation épidémiologique entre Alzheimer et le diabète : Les patients d'Alzheimer ont un risque plus grand de contracter le diabète et vice versa, » explique Wolfgang Hoyer, qui conduit également la recherche à l'université Düsseldorf et Forschungszentrum Jülich de Heinrich Heine. Il y a également d'autres corrélations. Par exemple, les scientifiques ont déjà trouvé de petites impuretés des peptides « étrangers » d'IAPP qui sont typiques du diabète dans les dépôts amyloïdes des patients d'Alzheimer. En outre, quand un du type de fibrilles est ajouté, il y a de plus grand accroissement des gisements de l'autre type, comme chercheurs découverts dans les tests sur des souris.

Le modèle à haute résolution neuf de fibrille fournit maintenant une plate-forme pour gagner une meilleure compréhension de la formation des fibrilles dans le cas du diabète et pour les médicaments se développants qui peuvent directement aborder la cause de la maladie. Des « inhibiteurs peuvent maintenant être développés, par exemple, d'une façon visée pour supprimer la formation des fibrilles, » explique Hoyer, qui avait recherché les protéines obligatoires dans ce domaine pendant un certain nombre d'années maintenant. De telles protéines empêchent différentes molécules de former des amyloïdes et peuvent retarder ainsi, ou même s'arrêter, la manifestation de diabète, Alzheimer, et Parkinson. Une autre approche est le développement des substituts pour le peptide d'IAPP qui ne sont pas enclins la formation des fibrilles. Parmi les fonctionnements qu'IAPP assume est ce d'une hormone de appétit-suppression dans le fuselage. Les substituts sont non seulement intéressants pour cette raison pour la demande de règlement du diabète de type 2 mais également la demande de règlement d'autres maladies telles que le diabète de type 1 et l'obésité morbide.

Mouvement propre : microscopie de cryo-électron

la microscopie de Cryo-électron est toujours une méthode de recherche relativement neuve pour déterminer la structure des biomolécules au niveau atomique. Jacques Dubochet, Joachim Frank, et Richard Henderson ont été attribués le prix 2017 Nobel en chimie pour développer cette méthode.

la microscopie de Cryo-électron accomplit les tâches assimilées aux méthodes existantes depuis longtemps de cristallographie de rayon X et de spectroscopie RMN. Avec la cristallographie de rayon X, des biomolécules tels que des protéines, l'ADN, ou les bactéries et les virus d'abord doivent être convertis en forme cristalline. En revanche, avec la microscopie de cryo-électron et la spectroscopie RMN, les synthons de protéine peuvent être vérifiés dans leur condition naturelle. Dans le cas de la microscopie de cryo-électron, les spécimens sont d'abord dissous dans l'eau, puis clignotent gelés, et finalement vérifié avec un microscope électronique. Cette méthode a des avantages particuliers quand il s'agit de vérifier de grandes structures composées de centaines ou de milliers de protéines.

Source:
Journal reference:

Röder, C., et al. (2020) Cryo-EM structure of islet amyloid polypeptide fibrils reveals similarities with amyloid-β fibrils. Nature Structural & Molecular Biology. doi.org/10.1038/s41594-020-0442-4.