Monster Mash: Proteinfaltung schief gegangen

Stellen Sie sich eine 1950er Jahre Horror Film Monster – eine schleichende, gallertartig, klebrigen Gewirr von Schmiere, die alles um sich herum erwürgt. Das ist, was Amyloid-Plaques sind, wie wenn sie sich im Körpergewebe bilden. Diese klebrige Proteinklumpen sind verbunden mit vielen chronischen und schwächenden Erkrankungen, wie Diabetes Typ 2 und Neurodegenerative Krankheiten wie Parkinson und Huntington Krankheit.

Amyloid-Plaques waren ein Geheimnis für viele Jahre. Der deutsche Arzt Alois Alzheimer bemerkte sie zuerst in den frühen 1900er Jahren in das Gehirn eines verstorbenen Patienten, die eine besondere Form von Gedächtnisverlust erlebt hatten und Stimmungsschwankungen – Symptome der Krankheit, die heute seinen Namen trägt. Vor ein paar Jahrzehnten bestimmt Wissenschaftler die Grundstruktur der Plaques. Seither haben Forscher, viele gefördert durch die National Institutes of Health, enorme Fortschritte gemacht, für das Verständnis, wie diese Strukturen Rollen bei der Krankheit spielen.

Unförmige durcheinander

In den meisten gesunden Proteinen eine Kette von kleinen Molekülen namens Aminosäuren faltet präzis. Proteine sind aus Kombinationen von langen, geraden Spulen gebaut; Scharniere; und Breite, flache Abschnitte namens Beta-Blätter. Alle diese Teile müssen an den richtigen Stellen für ein Protein, seine einzigartige Funktion durchzuführen und zu vermeiden, kleben an sich selbst oder an andere Proteine.

Amyloid-Plaques beginnen, außerhalb der Zellen zu bilden, wenn ein Protein in Reaktion auf eine Mutation oder zellulären Stress wie Wärme entfaltet sich. Während viele Proteine in ihrer gesunden Formen entfalten werden, werden einige misfold. In Amyloid-bildende Proteine, Abschnitte der Aminosäureketten, die normalerweise Beta-Blätter bilden nicht können sich in diesem flachen Struktur neu anordnen. Wenn dies geschieht, können die Beta-Blätter übereinander stapeln und zusammenkleben. Auch nur ein paar gestapelte Beta-Blätter können giftig sein: wie ein Vampir, sie können stechen Löcher in der Zellmembran, wodurch die Zellen sterben. Amyloid Beta-Blätter können auf einander fast endlos ansammeln immer lange, Zelle Wucherwurzeln Fäden Fibrillen genannt. Globs von vielen Fibrillen bilden die Plaketten, die das Markenzeichen der Alzheimer Krankheit sind und ähnliche Erkrankungen.

Die Monster fernzuhalten

Die endlose Bildung von Amyloid-Plaques ist wie eine Schule tanzen gegangen, sehr viel schief.

Stellen Sie sich eine Zelle "Prom". Die meiste Zeit, wirbeln Proteinmoleküle über in bestimmten Schritten. Zellen haben sogar spezielle Proteine, sogenannte Chaperone, die versuchen, Ordnung zu halten. Chaperone führen verschiedene Rollen bei der Proteine Falten zu und pflegen ihre normalen Formen. Eine große chaperone komplexe, z. B. können vollständig umgeben ein Protein, das abspielt, schützen es vor anderen Proteinen, die halten Sie sich daran, und ihm helfen, richtig entfalten.

Alles gut bei der molekularen Tanz bis eine grausige, Amyloid-bildende Protein zeigt. Wissenschaftler haben gelernt, dass auch nur ein Molekül dieser Proteine können dazu führen, dass gesunde Kopien des gleichen Proteins misfold und klebrigen Plaques zu bauen. Fehlgefaltete Proteine können durch Verschlucken und sogar Bluttransfusionen übertragen. Diese infektiöse Proteine, genannt Prionen, führen zu Creutzfeldt - Jakob-Krankheit und bovine spongiforme Enzephalopathie (auch bekannt als "" Rinderwahnsinn).

Zu viele Amyloid Proteine können Chaperone, Plaquebildung zu übertreffen die schützende Aktivitäten verursacht überwältigen. Weiterer Forschung kann sich herausstellen, wie zur Abwehr dieser Alptraum, potenziell helfen Menschen, die haben oder Amyloid-Erkrankungen entwickeln können. Einige Möglichkeiten untersucht gehören Drogen, gefährdete Proteine richtig gefaltet zu halten oder um die Macht oder die Anzahl der Chaperon-Molekülen der Zelle zu erhöhen.

This in Life Science-Artikel wurde bereitgestellt, um LiveScience in Zusammenarbeit mit der Nationales Institut der allgemeinen medizinischen Wissenschaften und ein Teil der National Institutes of Health .

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