นี่คือรูปลักษณ์ที่ใกล้เคียงที่สุดที่เราเคยมีที่โปรตีนที่เชื่อมโยงกับโรคอัลไซเมอร์

นักวิจัยได้สร้างภาพที่มีค่าที่สุดamyloid fibrilsที่สามารถก่อตัวขึ้นในร่างกายมวลรวมโปรตีนที่เป็นของแข็งที่เกี่ยวข้องกับโรคเช่นอัลไซเมอร์-

ต้องขอบคุณการสแกนระดับอะตอมระดับสูงใหม่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าอัลไซเมอร์จะหยั่งรากในสมองได้อย่างไรและสิ่งที่สามารถทำได้เพื่อหยุดยั้งไฟบริลเหล่านี้จากการแพร่กระจาย

โมเดลล่าสุดนี้แสดงการโต้ตอบที่ซับซ้อนและตำแหน่งที่แน่นอนของamyloid เบต้า(Aβ) โปรตีนในขณะที่พวกเขาก่อตัวเป็นไฟบริลสิ่งที่เราไม่สามารถมองอย่างใกล้ชิดได้ก่อนหน้านี้นักวิจัยจากเยอรมนีและเนเธอร์แลนด์

"นี่เป็นเหตุการณ์สำคัญบนถนนเพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานของโครงสร้างอะไมลอยด์และโรคที่เกี่ยวข้อง"กล่าวว่าหนึ่งในทีม, Dieter Willbold จาก Heinrich Heine University Düsseldorfในประเทศเยอรมนี

"โครงสร้างไฟบริลตอบคำถามมากมายเกี่ยวกับกลไกการเจริญเติบโตของไฟบริลและระบุบทบาทที่เล่นโดยการกลายพันธุ์ของครอบครัวทั้งชุดที่นำไปสู่การเริ่มต้นของโรคอัลไซเมอร์"

ไดอะแกรมของสอง protofilaments สร้าง fibril เครดิต: ศูนย์วิจัยJülich / Hhu Düsseldorf / Gunnar Schröder

amyloid fibrilsถูกสร้างขึ้นจากโปรตีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งปกติจะละลายได้ แต่สามารถหลงทางและตาข่ายเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเส้นใยที่ไม่ละลายน้ำ

ในกรณีของอัลไซเมอร์โล่ไฟบริลเหล่านี้จะเกิดขึ้นระหว่างเซลล์ประสาทและเป็นผู้ต้องสงสัยสำคัญสำหรับการทำให้เซลล์ตายและการสูญเสียเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับโรค

เพื่อให้ได้รายละเอียดเกี่ยวกับ fibrils เหล่านี้นักวิจัยใช้ประโยชน์จากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสิ่งอำนวยความสะดวกซึ่งใช้ต่ำอย่างไม่น่าเชื่อ (แช่แข็ง) อุณหภูมิเพื่อรักษาอะตอมในสถานที่และวัดโดยไม่มีการแทรกแซงในสภาพธรรมชาติของพวกเขา

การอ่านเพิ่มเติมจากการสั่นพ้องด้วยแม่เหล็กนิวเคลียร์ของรัฐ(NMR) สเปกโทรสโกปีและการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์การทดลองช่วยตรวจสอบข้อมูลและโครงสร้างอะตอมสร้างการแสดงผลคอมพิวเตอร์ซึ่งมีความแม่นยำที่สุดที่เราเคยเห็นมาจนถึงความละเอียด 4แองกอร์มมหรือ 0.4 นาโนเมตร

"ภาพแต่ละภาพในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแช่แข็งมักจะมีเสียงดังมากเนื่องจากโปรตีนมีความไวต่อการแผ่รังสีอิเล็กตรอนและรูปภาพสามารถสร้างได้ด้วยความเข้มของรังสีต่ำมากเท่านั้น"อธิบายหนึ่งในนักวิจัย, Gunnar Schröder, จาก Heinrich Heine University Düsseldorf

ความก้าวหน้าเกิดขึ้นจากการสแกนและวิเคราะห์ fibrils หลายตัวที่มีรูปร่างและสมมาตรที่เหมือนกันมากซึ่งทีมประสบความสำเร็จโดยการ จำกัด การเติบโตของพวกเขา นั่นหมายถึงภาพที่คล้ายกันหลายพันภาพสามารถรวมกันเพื่อทำการสแกน 3D หนึ่งภาพ

และมันก็กลายเป็นสิ่งที่ค้นพบที่มีประโยชน์เช่นโมเลกุลโปรตีนAβเดี่ยวนั้นถูกเซในชั้นที่อยู่ด้านบนของกันและกัน สองสิ่งที่เรียกว่า protofilaments เหล่านี้สามารถรวมเข้ากับ fibril และ fibrils ที่พันกันหลายตัวจากนั้นสร้างโล่

กล่าวอีกนัยหนึ่งโมเลกุลแต่ละตัวใน protofilaments ที่พันกันเหล่านี้ถูกเซเหมือนซิปล็อคพวกเขาในสถานที่

การสแกนความละเอียดสูงใหม่ยังแสดงตำแหน่งและโครงสร้างของกรดอะมิโนทั้งหมด 42 ตัวจากโมเลกุลโปรตีนAβแต่ละตัว ในทางกลับกันสามารถช่วยอธิบายได้ว่าการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมมีผลต่อโอกาสในการพัฒนาอัลไซเมอร์ของอัลไซเมอร์ - โปรตีนAβที่แตกต่างกันเห็นได้ชัดว่าเปลี่ยนเสถียรภาพของไฟบริล

เรารู้ว่าหนูอย่าได้รับอัลไซเมอร์และเรารู้ว่าส่วนเล็ก ๆ ของประชากรในไอซ์แลนด์ดูเหมือนจะมีภูมิคุ้มกันและภาพใหม่สามารถให้เบาะแสนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเหตุผลทางพันธุกรรมว่าทำไม

ยังมีอีกมากที่เราไม่เข้าใจเกี่ยวกับอัลไซเมอร์ แต่เรากำลังก้าวหน้าและภาพ amyloid fibril ใหม่ควรช่วยแจ้งการศึกษาโรคอัลไซเมอร์และโรคที่เกี่ยวข้องในอีกหลายปีข้างหน้า

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในศาสตร์-