В исследовании, опубликованном в журнале Chemical Science, исследователи из Университета Нотр-Дам обнаружили, что повышенные концентрации белков в каплях вызывают событие сворачивания, увеличивая вероятность агрегации белков или неправильного сворачивания, что связано с неврологическими заболеваниями. включая болезнь Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз (БАС).
«Эти конкретные белки по своей природе неупорядочены – у них нет четко определенной структуры – но когда эти капельки соединяются вместе, мы видим свидетельства сворачивания», – сказал Арнальдо Серрано, доцент кафедры химии и биохимии в Нотр-Даме. главный исследователь исследования. Белки по своей природе бесформенны, как кусочки приготовленных спагетти, и функционируют только тогда, когда они сложены в определенные трехмерные структуры. "Представьте, что вы в толпе, и все в толпе раскинули руки.
Вы не собираетесь очень хорошо подходить друг другу. Вы вытягиваете руки и, возможно, сводите руки вместе. Когда он становится переполненным, эти белки конденсируются в складчатую структуру."
На протяжении многих лет исследователи изучали, как микроскопические капли, образующиеся естественным и спонтанным образом в клеточных структурах, выполняют множество функций.
Клетки могут направлять и содержать опасный биоматериал внутри жидкостных отсеков, чтобы защитить клетку от повреждений. Также есть свидетельства того, что они могут запускать различные химические реакции, такие как агрегация белков.
В своем исследовании Серрано и его команда использовали инфракрасную спектроскопию для измерения сворачивания определенного белка, связанного с БАС. Инфракрасные лазеры создают световые импульсы, генерируя частоты колебаний, которые действуют как идентификатор, похожий на отпечаток пальца.
Частота однозначно и точно определяет структуру белка как свернутую или развернутую.
Хотя исследование не проверяло доказательства агрегации белков, Серрано объяснил, что сворачивание и агрегация белков тесно связаны.
«Вы можете думать об агрегации как о сворачивании второго порядка», – сказал он. "Белки часто складываются в промежуточные структуры по пути к агрегации. Мы подтвердили идею о том, что белки в капле не имеют много места и вынуждены сворачиваться – следующий логический шаг – они вынуждены агрегироваться."
Серрано сказал, что он и его команда в настоящее время проводят дополнительное исследование, чтобы определить, действительно ли такое событие сворачивания может служить первым шагом для неправильного сворачивания других белков.