Hvad er amyloidfibriller?

Amyloidfibriller er trådlignende proteinaggregater, der er uopløselige og resistente over for proteaseaktivitet.Afhængig af proteinet, der udgør fibrillerne, kan amyloidstrukturer akkumuleres på forskellige steder i kroppen, herunder hjernen, led og bugspytkirtel.Omfattende genetisk, patologisk og biokemisk bevis tyder på, at akkumulering af amyloidfibriller i væv er involveret i adskillige sygdomme, herunder Alzheimers, Parkinsons, type 2 -diabetes og prionsygdom.For eksempel viser hjernen fra Alzheimers patienter plaques af amyloidfibriller dannet af beta-amyloid protein.

Cirka 30 proteiner danner amyloidfibriller hos mennesker;De er ikke beslægtede og deler ikke en fælles struktur eller sekvenslighed.Alle af dem er imidlertid foldet på en måde, der adskiller sig fra normale proteinfoldningsmønstre, med den samme struktur, der altid findes i kernen af en fibril.Proteiner, der danner amyloidfibriller i humane sygdomme, inkluderer immunoglobulin-lette kæder, gelsolin, procalcitonin, beta-amyloid protein, serum amyloid A protein, beta 2-mikroglobulin, transthyretin og prionprotein.

Uanset de involverede proteiner har amyloidfibriller karakteristiske strukturelle egenskaber, især deres tværs-ark-kvaternære struktur.Enkeltproteiner bygger ind i lange filamenter, der forbinder side om side med bånd.Disse stabler af beta-ark, tæt forbundet med brintbindinger, kører vinkelret på fibrillerne lange akse.

Denne karakteristiske struktur kan være resultatet af den stærke ladning, der bæres af fibrillernes byggesten.Proteiner med glutaminrige sekvenser er vigtige i prionsygdommene og jagtens sygdom.Glutaminerne kan afstive beta-arkstrukturen ved at danne brintbindinger i intrastrand mellem amidcarbonylerne og nitrogener.I andre proteiner, såsom Alzheimers-associeret beta-ameloid protein, menes hydrofob tilknytning at holde strukturen sammen.

Amyloidfibriller er et resultat af problemer i selvmontering af protein og ser ud til at være et resultat af aldringsprocessen.Langt de fleste sygdomme forårsaget af amyloidstrukturer findes hos ældre patienter.Man troede engang, at ameloidfibriller er inerte, med celleskadelige giftige mellemprodukter under deres dannelse, der forårsager celleskaden.Forskning har imidlertid vist, at fibre i sig selv faktisk er giftige, især når de er fragmenteret i kortere stykker.Det vides ikke nøjagtigt, hvordan fibrene er giftige for celler, eller hvorfor de kortere fibre er mere giftige, men en mulighed er, at deres lille størrelse gør det lettere at komme ind i celler.

Disse fibriller har et karakteristisk lige, ubranchende udseende, når de observeres afElektronmikroskopi.De identificeres normalt indirekte ved hjælp af fluorescerende farvestoffer, pletpolarimetri, cirkulær dikroisme eller Fourier -transform infrarød spektroskopi.En røntgenstråle-diffraktionsanalyse kan bruges til direkte at bestemme tilstedeværelsen af tværbeta-rygsøjlen ved karakteristiske spredningsdiffraktionssignaler.