Co jsou amyloidní fibrily?

Amyloidní fibrily jsou agregáty proteinu podobné nimu, které jsou nerozpustné a odolné vůči proteázové aktivitě.V závislosti na proteinu tvořících fibrily se amyloidní struktury mohou akumulovat na různých místech v těle, včetně mozku, kloubů a slinivky břišní.Rozsáhlé genetické, patologické a biochemické důkazy ukazují, že akumulace amyloidních fibril v tkáních se podílí na mnoha onemocněních, včetně Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy, diabetes typu 2 a prionového onemocnění.Například mozky Alzheimerových pacientů vykazují plaky amyloidních fibril vytvořených z beta-amyloidního proteinu.

Přibližně 30 proteinů tvoří u lidí amyloidní fibrily;Nejsou příbuzní a nesdílejí společnou strukturu nebo sekvenční podobnost.Všechny z nich jsou však složeny způsobem, který se liší od normálních vzorců skládání proteinů, se stejnou strukturou vždy nalezenou v jádru fibrilu.Mezi proteiny, které vytvářejí amyloidní fibrily u lidských onemocnění, patří imunoglobulinové světelné řetězce, gellin, procalcitonin, beta-amyloidní protein, protein séra amyloidu A, beta 2-mikroglobulin, transtyrytin a prionový protein.

Bez ohledu na zúčastněné proteiny mají amyloidní fibrily charakteristické strukturální vlastnosti, zejména jejich kvartérní strukturu mezi beta.Jednotlivé proteiny se staví do dlouhých vláken, která spojují bok po boku do stuh.Tyto hromádky beta-listů, pevně spojené vodíkovými vazbami, běží kolmo k dlouhé ose fibril.

Tato výrazná struktura by mohla vyplynout ze silného náboje přenášeného stavebními bloky fibril.Proteiny se sekvencemi bohatými na glutamin jsou důležité u onemocnění prionů a onemocnění Huntingtons.Glutaminy mohou podvádět strukturu beta-listiny vytvořením intrastrandových vodíkových vazeb mezi amidovými karbonyly a nitrogeny.V jiných proteinech, jako je beta-ameloidní protein spojený s Alzheimerem, se předpokládá, že hydrofobní asociace drží strukturu pohromadě.

Amyloidní fibrily jsou výsledkem problémů v proteinové samostavení a zdá se, že jsou výsledkem procesu stárnutí.Převážná většina onemocnění způsobených amyloidními strukturami se nachází u starších pacientů.Jednou se věřilo, že ameloidní fibrily jsou inertní, přičemž toxické meziprodukty poškozují buňky během jejich tvorby způsobující poškození buněk.Výzkum však ukázal, že samotná vlákna jsou ve skutečnosti toxická, zejména pokud jsou fragmentována do kratších kusů.Není přesně známo, jak jsou vlákna toxická pro buňky nebo proč jsou kratší vlákna toxičtější, ale jednou z možností je, že jejich malá velikost usnadňuje vstup do buněk.elektronová mikroskopie.Obvykle jsou identifikovány nepřímo pomocí fluorescenčních barviv, skvrn polarimetrie, kruhového dichroismu nebo Fourierovy transformační infračervené spektroskopie.Rentgenová difrakční analýza může být použita k přímému stanovení přítomnosti struktury páteře mezi beta podle charakteristických rozptylových difrakčních signálů