Que sont les fibrilles amyloïdes?

Les fibrilles amyloïdes sont des agrégats de protéines en forme de fil qui sont insolubles et résistants à l'activité de la protéase.Selon la protéine constituant les fibrilles, les structures amyloïdes peuvent s'accumuler dans différents sites du corps, y compris le cerveau, les articulations et le pancréas.Des preuves génétiques, pathologiques et biochimiques étendues indiquent que l'accumulation de fibrilles amyloïdes dans les tissus est impliquée dans de nombreuses maladies, notamment la maladie d'Alzheimer, de Parkinson, le diabète de type 2 et les maladies.Par exemple, le cerveau des patients d'Alzheimer présente des plaques de fibrilles amyloïdes formées à partir de protéine bêta-amyloïde.

Environ 30 protéines forment des fibrilles amyloïdes chez l'homme;Ils ne sont pas liés et ne partagent pas une structure ou une similitude de séquence commune.Cependant, tous sont pliés d'une manière qui diffère des modèles de repliement des protéines normales, la même structure toujours trouvée au cœur d'une fibrille.Les protéines qui forment des fibrilles amyloïdes dans les maladies humaines comprennent des chaînes légères d'immunoglobulines, de la geloline, de la procalcitonine, de la protéine bêta-amyloïde, de la protéine sérique amyloïde, de la protéine bêta 2-microglobuline, de la transthyrétine et de la protéine de prion.

Quelles que soient les protéines impliquées, les fibrilles amyloïdes ont des propriétés structurelles caractéristiques, en particulier leur structure quaternaire à feuille croisée.Les protéines uniques se transforment en longs filaments qui relient côte à côte dans les rubans.Ces piles de feuilles bêta, étroitement connectées par des liaisons hydrogène, sont perpendiculaires à l'axe long des fibrilles.

Cette structure distinctive pourrait résulter de la forte charge transportée par les blocs de construction des fibrilles.Les protéines avec des séquences riches en glutamine sont importantes dans les maladies à prions et la maladie de Huntingtons.Les glutamines peuvent préparer la structure de la feuille bêta en formant des liaisons hydrogène intrastrans entre les carbonyles amides et les nitrogènes.Dans d'autres protéines, telles que la protéine bêta-améloïde associée à Alzheimers, l'association hydrophobe est censée maintenir la structure.

Les fibrilles amyloïdes sont le résultat de problèmes d'auto-assemblage des protéines et semblent être le résultat du processus de vieillissement.La grande majorité des maladies causées par des structures amyloïdes se trouvent chez les patients âgés.On croyait autrefois que les fibrilles améloïdes sont inertes, avec des intermédiaires toxiques endommageant les cellules pendant leur formation, provoquant des dommages cellulaires.La recherche a cependant montré que les fibres elles-mêmes sont réellement toxiques, en particulier lorsqu'elles sont fragmentées en pièces plus courtes.On ne sait pas exactement comment les fibres sont toxiques pour les cellules ni pourquoi les fibres plus courtes sont plus toxiques, mais une possibilité est que leur petite taille facilite la saisie des cellules.microscopie électronique.Ils sont généralement identifiés indirectement à l'aide de colorants fluorescents, de polarimétrie des taches, de dichroïsme circulaire ou de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier.Une analyse de diffraction des rayons X peut être utilisée pour déterminer directement la présence de la structure de la colonne vertébrale croisée par des signaux de diffraction de diffusion caractéristiques.