Wat zijn amyloïde fibrillen?

Amyloïde fibrillen zijn draadachtige eiwitaggregaten die onoplosbaar en resistent zijn tegen proteaseactiviteit.Afhankelijk van het eiwit dat de fibrillen bestaat, kunnen amyloïde structuren zich ophopen op verschillende plaatsen in het lichaam, waaronder de hersenen, gewrichten en alvleesklier.Uitgebreide genetische, pathologisch en biochemisch bewijs geeft aan dat de accumulatie van amyloïde fibrillen in weefsels betrokken is bij talloze ziekten, waaronder Alzheimer, Parkinson's, diabetes type 2 en prionziekte.De hersenen van de patiënten van Alzheimer vertonen bijvoorbeeld plaques amyloïde fibrillen gevormd uit bèta-amyloïde eiwit.

Ongeveer 30 eiwitten vormen amyloïde fibrillen bij mensen;Ze zijn niet gerelateerd en delen geen gemeenschappelijke structuur of sequentie -overeenkomst.Ze worden echter allemaal opgevouwen op een manier die verschilt van normale eiwitvouwpatronen, met dezelfde structuur altijd gevonden in de kern van een fibril.Eiwitten die amyloïde fibrillen vormen bij menselijke ziekten omvatten immunoglobuline-lichtketens, gelsoline, procalcitonine, beta-amyloïde eiwit, serumamyloïde A-eiwit, beta 2-microglobuline, transportine en prioneiwit.

Ongeacht de betrokken eiwitten, amyloïde fibrillen hebben karakteristieke structurele eigenschappen, met name hun quaternaire structuur met kruisblaet.Enkele eiwitten bouwen in lange filamenten die naast elkaar in linten verbinden.Deze stapels bèta-vellen, strak verbonden door waterstofbruggen, lopen loodrecht op de lange as van de fibrillen.

Deze onderscheidende structuur kan het gevolg zijn van de sterke lading die wordt gedragen door de bouwstenen van de fibrillen.Eiwitten met glutamine-rijke sequenties zijn belangrijk bij de prionziekten en de ziekte van Huntingtons.De glutamines kunnen de bèta-sheetstructuur schrappen door intrastrand waterstofbindingen te vormen tussen de amide-carbonyls en stikstof.In andere eiwitten, zoals het Alzheimers-geassocieerde bèta-ameloïde eiwit, wordt gedacht dat hydrofobe associatie de structuur bij elkaar houdt.

Amyloïde fibrillen zijn het gevolg van problemen in zelfassemblage van eiwitten en lijken het gevolg te zijn van het verouderingsproces.De overgrote meerderheid van ziekten veroorzaakt door amyloïde structuren wordt gevonden bij oudere patiënten.Er werd ooit geloofd dat ameloïde fibrillen inert zijn, met celschadelijke giftige tussenproducten tijdens hun vorming die de celschade veroorzaakt.Onderzoek heeft echter aangetoond dat de vezels zelf eigenlijk giftig zijn, vooral wanneer ze in kortere stukken zijn gefragmenteerd.Het is niet precies bekend hoe de vezels giftig zijn voor cellen of waarom de kortere vezels giftiger zijn, maar een mogelijkheid is dat hun kleine omvang het gemakkelijker maakt om cellen binnen te gaan.

Deze fibrillen hebben een karakteristiek recht, niet -branchend uiterlijk wanneer waargenomen doorElektronenmicroscopie.Ze worden meestal indirect geïdentificeerd met behulp van fluorescerende kleurstoffen, vlekpolarimetrie, cirkelvormig dichroïsme of Fourier -transformatie -infraroodspectroscopie.Een röntgendiffractie-analyse kan worden gebruikt om direct de aanwezigheid van de wervelkolomstructuur te bepalen door karakteristieke verstrooiingsdiffractiesignalen.