Что такое амилоидные фибриллы?

Амилоидные фибриллы представляют собой нитевидные агрегаты белка, которые нерастворимы и устойчивы к протеазной активности. В зависимости от белка, входящего в состав фибрилл, амилоидные структуры могут накапливаться в разных местах тела, включая мозг, суставы и поджелудочную железу. Обширные генетические, патологические и биохимические данные указывают на то, что накопление амилоидных фибрилл в тканях связано с многочисленными заболеваниями, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона, диабет 2 типа и прионную болезнь. Например, в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера обнаружены бляшки из амилоидных фибрилл, образованных из бета-амилоидного белка.

Приблизительно 30 белков образуют амилоидные фибриллы у людей; они не связаны и не имеют общей структуры или сходства последовательностей. Все они, однако, сложены таким образом, который отличается от нормального рисунка сворачивания белка, с одинаковой структурой, всегда находящейся в сердцевине фибрилл. Белки, которые образуют амилоидные фибриллы при заболеваниях человека, включают легкие цепи иммуноглобулина, гельзолин, прокальцитонин, бета-амилоидный белок, сывороточный белок амилоид А, бета 2-микроглобулин, транстиретин и прионный белок.

Независимо от вовлеченных белков амилоидные фибриллы имеют характерные структурные свойства, в частности их четвертичную структуру с поперечным бета-листом. Отдельные белки встраиваются в длинные нити, которые соединяются бок о бок в ленты. Эти стопки бета-листов, тесно связанные водородными связями, проходят перпендикулярно длинной оси фибрилл.

Эта отличительная структура может быть результатом сильного заряда, который несут строительные блоки фибрилл. Белки с последовательностями, богатыми глютамином, важны при прионных заболеваниях и болезни Хантингтона. Глютамины могут связывать структуру бета-листа путем образования внутрицепочечных водородных связей между амидными карбонилами и азотами. В других белках, таких как бета-амелоидный белок, связанный с болезнью Альцгеймера, считается, что гидрофобная ассоциация удерживает структуру вместе.

Амилоидные фибриллы являются результатом проблем с самоорганизацией белка и, по-видимому, являются результатом процесса старения. Подавляющее большинство заболеваний, вызванных амилоидными структурами, встречаются у пожилых пациентов. Когда-то считалось, что амелоидные фибриллы инертны, и повреждающие клетки токсичные интермедиаты во время их образования вызывают повреждение клеток. Исследования показали, однако, что сами волокна на самом деле токсичны, особенно когда они раздроблены на более короткие кусочки. Точно неизвестно, как волокна токсичны для клеток или почему более короткие волокна более токсичны, но одна из возможностей заключается в том, что их небольшой размер облегчает проникновение в клетки.

Эти фибриллы имеют характерный прямой, неразветвленный вид при наблюдении с помощью электронной микроскопии. Они обычно идентифицируются косвенно с использованием флуоресцентных красителей, пятно поляриметрии, кругового дихроизма или инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием. Рентгеноструктурный анализ может быть использован для непосредственного определения наличия поперечной бета-структуры позвоночника по характерным рассеивающим дифракционным сигналам.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Помогла ли вам эта статья? Спасибо за ответ Спасибо за ответ

Как мы можем помочь? Как мы можем помочь?