科學(xué)家們還不清楚tau蛋白是如何從一種對(duì)我們大腦正常功能必不可少的良性蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸镜纳窠?jīng)原纖維纏結(jié)的，而這種纏結(jié)是阿爾茨海默氏癥和其他神經(jīng)退行性疾病的特征。
但是加州大學(xué)圣巴巴拉分校的研究人員開發(fā)的一種新方法能夠?qū)崟r(shí)控制和跟蹤它發(fā)生的過程。該技術(shù)采用一種新穎的低壓電作為觸發(fā)蛋白質(zhì)折疊和組裝的自然信號(hào)的替代品，既用于其在大腦中的正常功能，也用于導(dǎo)致通常致命疾病的失控過程。
“這種方法為科學(xué)家們提供了一種新的方法來觸發(fā)并同時(shí)觀察蛋白質(zhì)從好到壞的動(dòng)態(tài)變化，”生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)杰出名譽(yù)教授DanielE.Morse說，他是一篇論文的資深作者。出現(xiàn)在生物化學(xué)雜志上。
“該方法應(yīng)該廣泛用于識(shí)別分子和條件，這些分子和條件在許多不同但相關(guān)的淀粉樣蛋白疾病中指導(dǎo)不同的組裝軌跡，”來自分子生物學(xué)、化學(xué)的學(xué)生、研究人員和教師的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的主要作者EloiseMasqulier說。和工程學(xué)，包括EstherTaxon、Sheng-PingLiang、YahyaAlSabeh、LiorSepunaru和MichaelJ.Gordon。
在正常情況下，tau是一種可溶性蛋白質(zhì)，開始時(shí)呈開放、松散的結(jié)構(gòu)，就像一根繩子。作為對(duì)信號(hào)的響應(yīng)，tau蛋白折疊起來并逐漸相互組裝，使它們能夠結(jié)合到微小的圓柱形結(jié)構(gòu)上——;微管-;支持神經(jīng)元的形狀并在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸營養(yǎng)和分子。然而，在病理情況下，信號(hào)走得太遠(yuǎn)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)不受控制地組裝，形成不溶性淀粉樣蛋白絲，在神經(jīng)元內(nèi)部變成神經(jīng)原纖維纏結(jié)，中斷它們的功能并最終殺死它們。
使用他們對(duì)tau核心部分(肽)的新方法，研究人員能夠觀察和分析正常、可逆折疊和組裝與構(gòu)成tau病、神經(jīng)退行性疾病的不可逆病理組裝之間的關(guān)鍵“臨界點(diǎn)”。利用不到1伏的電勢來模擬過度磷酸化(疾病促進(jìn)信號(hào))，科學(xué)家們?cè)谒麄兊膶?shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中觸發(fā)并微調(diào)了tau肽的折疊，使用光譜方法揭示折疊和漸進(jìn)組裝形成淀粉樣蛋白的細(xì)節(jié)-像細(xì)絲。
與其他檢查蛋白質(zhì)折疊和組裝的模式不同，例如X射線衍射或冷凍電子顯微鏡，它們會(huì)及時(shí)提供過程的靜態(tài)快照，新的電化學(xué)方法允許用戶持續(xù)見證和分析漸進(jìn)過程的細(xì)節(jié)，實(shí)時(shí)發(fā)生的動(dòng)態(tài)折疊和組裝，允許對(duì)這些過程中最早的關(guān)鍵步驟進(jìn)行首次直接觀察。也不同于以前用于研究tau及其核心肽的大多數(shù)技術(shù)，因?yàn)殡娪|發(fā)密切模仿自然觸發(fā)信號(hào)，該方法允許直接觀察這些過程而不需要額外的“輔助”分子。
作者報(bào)告說，該技術(shù)還可以用作一種工具，以更快速地測試和鑒定可能對(duì)預(yù)防或治療阿爾茨海默氏癥和其他淀粉樣蛋白病有用的藥物和抗體。
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