对抗蛋白质相关疾病的新方法

2025-10-22 09:51来源:本站

  

  美因茨大学和莱顿大学的研究人员设计了一个简单的模型系统,可以用来分解原纤维,原纤维是导致阿尔茨海默氏症和帕金森病等几种疾病的原因单位或滴液plets。

  许多疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森症,可以追溯到人体内的分子水平,特别是蛋白质。在一个健康的系统中,这些蛋白质发挥着多种生理作用。它们也可能形成由多种蛋白质组成的群体来执行某些任务。一旦这个任务完成,他们就会分手,各奔东西。

  然而,如果由100个或更多的蛋白质组成的更大的蛋白质簇形成所谓的原纤维,这是一束长而细丝状的蛋白质堆积,蛋白质之间的吸引力变得如此之强,以至于它们无法分离。由此产生的斑块可引起多种疾病。如果原纤维在大脑中形成,它们会提高颅内压,导致神经退行性疾病。

  在合成系统和人体系统中,纤维的产生通常是一个不可逆的过程。最近,荷兰莱顿大学的Lu Su教授和德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学(JGU)的Shikha Dhiman教授创建了一个模型系统,可以将原纤维分解成组成它们的液滴。两位博士生,来自莱顿的Heleen Duijs和美因茨的Mohit Kumar也参与了这个项目。

  氢桥和其他非共价连接将原纤维的单个单位结合在一起。原纤维的稳定性增加是由于大量的键和它们的顺序,而这些单独不是很耐药。因此,研究人员选择了一个小技巧:他们引入了嵌入原纤维的材料,形成口袋状结构,导致原纤维结构不稳定。

  迪曼补充说:“我们实际上在做的是引入相互竞争的约束伙伴。它们与单个单位形成键,单位之间的相互作用变得多余,原纤维开始分解。”

  模型系统一次仔细检查每个变量的能力是其最有趣的特征之一。在此之前,科学家们认为分离的蛋白质结合在一起形成原纤维。然而,这个想法最近被证明是错误的。相反,许多蛋白质与盐和水结合形成液滴,然后蛋白质自己排列在液滴表面。

  在实际的纤维生产过程中,这是一个重要的中间状态。与原纤维不同,这些液滴可以执行常规的身体任务,甚至可以分解释放蛋白质。

  “我们的模型系统已经能够绘制出所有三种状态,即单个单元、液滴和原纤维,”迪曼说。

  JGU正在通过CoM2Life研究网络提交资助申请,作为德国国家卓越战略竞赛的卓越集群。

  CoM2Life是“通信生物材料:类生命软材料和生物系统融合中心”的缩写。

  从长远来看,该模型系统将有助于开发治疗各种疾病的药物,包括阿尔茨海默氏症和帕金森症等神经退行性疾病。与细胞等复杂系统相比,模型系统的所有参数都可以很容易地研究,以回答许多问题:是什么导致蛋白质液滴聚集并形成原纤维?如何规范程序?原纤维是如何被分解成短纤维的?一旦这些基本挑战得到解决,研究人员就可以在细胞水平上通过大规模筛选活性化合物来检查它们。

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