Модель объясняет, как заряженные биополимеры усиливают кластеризацию белков при амилоидных заболеваниях. - СТРОИТЕЛЬСЬВО. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛЫ
04.08.2021

Модель объясняет, как заряженные биополимеры усиливают кластеризацию белков при амилоидных заболеваниях.

Амилоидные заболевания, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона, диабет 2 типа и другие опасные для жизни заболевания, включают патологические отложения нормально растворимых белков или пептидов в виде нерастворимых амилоидных фибрилл. Когда это происходит в жизненно важных органах, таких как мозг, почки, печень и сердце, это вызывает повреждение органов и, если не лечить, смерть. К сожалению, доступные варианты лечения очень ограничены.

Новое исследование, проведенное учеными из Медицинской школы Бостонского университета (BUSM), улучшает наше понимание того, как гепарансульфат и связанные с ним биополимеры, такие как гепарин, который, возможно, наиболее известен как разжижитель крови, могут способствовать отложению амилоида в различных органах.

Исследователи объясняют , как заряжены биополимеры , которые покрывают клеточные поверхности, такие как гепарансульфат протеогликаны, вызывают образование патологических амилоидов в смертельных заболеваниях человека , в том числе болезни Альцгеймера болезнь , хронической травматической энцефалопатии, воспаление связанно амилоидозом и многих других. «Давно известно, что гепарансульфат ускоряет агрегацию амилоида в различных белках. Почему это происходит, было неясно. Мы предложили первую подробную структурную модель, которая показывает, как гепарансульфат может способствовать агрегации белков в амилоиде», – пояснила корреспондент Ольга Гурски, доктор философии. ., профессор физиологии и биофизики БУСМ.

По словам исследователей, такие молекулы, как гепарансульфат , не являются невинными свидетелями, а, скорее, активными участниками отложения амилоида в организме. «Взаимодействие этих молекул с амилоидом было предложено в качестве терапевтических мишеней. Понимая, как заряженные биополимеры взаимодействуют с амилоидными агрегатами на молекулярном уровне , мы можем приступить к разработке ингибиторов, блокирующих эти патологические взаимодействия», – сказала Эмили Левкович, доктор философии. студент-биофизик и ведущий автор исследования.

Исследователи использовали спектроскопию и электронную микроскопию, чтобы изучить взаимодействия белок-гепарин. Сюда входят белки, такие как окисленный человеческий апоА-I, который образует амилоид при сердечно-сосудистых заболеваниях. Их анализ показал, что гепарин ускоряет зарождение и рост амилоида этим и другими белками. Чтобы объяснить, почему это происходит, они затем провели вычислительные исследования с использованием атомных структур амилоидных фибрилл и обнаружили, что амилоиды, полученные от пациентов, содержат связанные гепариноподобные молекулы, связанные со смертельными человеческими заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера или хроническая травматическая энцефалопатия.

Амилоидные заболевания – это неизлечимые заболевания, от которых страдают сотни миллионов людей во всем мире, и которые представляют собой серьезную проблему общественного здравоохранения 21 века. Подобные исследования помогут в разработке целевых лекарств от этих смертельных заболеваний. «Терапевтическое воздействие на амилоидозы требует четкого понимания факторов, которые способствуют или предотвращают отложение амилоида . Это исследование приближает нас на один шаг к разработке методов лечения, специфичных для амилоида» , – добавил Левкович.

Эти результаты опубликованы в журнале Trends in Biochemical Sciences .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *