什么是淀粉样原纤维?

淀粉样原纤维是线状蛋白聚集体,其不溶并且对蛋白酶活性具有抗性。 取决于构成原纤维的蛋白质,淀粉样蛋白结构会积聚在身体的不同部位,包括大脑,关节和胰腺。 大量的遗传,病理和生化证据表明,淀粉样蛋白原纤维在组织中的积累与多种疾病有关,包括阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,2型糖尿病和病毒病。 例如,阿尔茨海默氏病患者的大脑显示出由β-淀粉样蛋白形成的淀粉样原纤维斑。

人体中约有30种蛋白质形成淀粉样原纤维。 它们不相关并且不具有共同的结构或序列相似性。 但是,所有这些蛋白质的折叠方式都不同于正常的蛋白质折叠方式,始终在原纤维的核心处具有相同的结构。 在人类疾病中形成淀粉样蛋白原纤维的蛋白包括免疫球蛋白轻链,凝溶胶蛋白,降钙素原,β-淀粉样蛋白,血清淀粉样蛋白A,β2-微球蛋白,运甲状腺素蛋白和病毒蛋白。

不管所涉及的蛋白质如何,淀粉样蛋白原纤维都具有特征性的结构特性,特别是它们的跨β折叠四元结构。 单个蛋白质形成长丝,并排连接成丝带。 这些由氢键紧密连接的β-折叠叠层垂直于原纤维的长轴延伸。

这种独特的结构可能是由原纤维组成部分携带的强大电荷导致的。 富含谷氨酰胺序列的蛋白质在the病毒病和亨廷顿氏病中很重要。 谷氨酰胺可以通过在酰胺羰基和氮之间形成链内氢键来支撑β-折叠结构。 在其他蛋白质中,例如与阿尔茨海默氏症相关的β-类牙蛋白,疏水性缔合将结构保持在一起。

淀粉样原纤维是蛋白质自组装问题的结果,并且似乎是衰老过程的结果。 由淀粉样蛋白结构引起的绝大多数疾病是在老年患者中发现的。 曾经有人认为,类釉原纤维是惰性的,在形成过程中会破坏细胞的有毒中间体导致细胞损伤。 然而,研究表明,纤维本身实际上是有毒的,特别是当破碎成较短的碎片时。 确切地不知道纤维对细胞有何毒性或为何短纤维更具毒性,但一种可能性是它们的小尺寸使其更易于进入细胞。

当通过电子显微镜观察时,这些原纤维具有特征性的直的,无分支的外观。 通常使用荧光染料,染色偏振法,圆二色性或傅立叶变换红外光谱法间接鉴定它们。 X射线衍射分析可用于通过特征散射衍射信号直接确定交叉β脊柱结构的存在。

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