Monstre Mash: Protéine pliant mal tourné
Imaginez un film d'horreur des années 1950 monstre - un rampante, gélatineuse, enchevêtrement gluante de gunk qui étrangle tout autour d'elle. Voilà ce que les plaques amyloïdes sont comme quand ils se forment dans les tissus du corps. Ces amas de protéines gluants sont associés à de nombreuses maladies chroniques et débilitantes, y compris le diabète de type 2 et les maladies neurodégénératives comme la maladie de Parkinson et de Huntington.
Les plaques amyloïdes sont un mystère pendant de nombreuses années. Le médecin allemand Alois Alzheimer d'abord les remarqué au début des années 1900 dans le cerveau d'un patient décédé qui avait connu une forme particulière de perte de mémoire et des sautes d'humeur - symptômes de la maladie qui porte aujourd'hui son nom. Il y a quelques décennies, les scientifiques ont déterminé la structure de base des plaques. Depuis, les chercheurs, nombreux projets financés par les National Institutes of Health, ont fait d'énormes progrès dans la compréhension de la façon dont ces structures jouent un rôle dans la maladie.
Mess difforme
Dans les protéines les plus saines, une chaîne de petites molécules appelées acides aminés se replie de façon précise. Les protéines sont construites à partir de combinaisons de longues bobines droites Les ; charnières; et sections larges, plates appelées feuilles bêta. Toutes ces pièces doivent être dans les bons endroits pour une protéine pour mener à bien sa fonction unique et éviter de coller à lui-même ou à d'autres protéines.
Les plaques amyloïdes commencent à se former en dehors des cellules lorsqu'une protéine se déroule en réponse à une mutation ou un stress cellulaire comme la chaleur. Alors que de nombreuses protéines se replier dans leurs formes saines, certains mal placé. Dans les protéines amyloïdes formant des tronçons de chaînes d'acides aminés qui ne forment pas normalement feuillets bêta peuvent se réarranger dans cette structure plate. Lorsque cela se produit, les feuillets bêta peuvent empiler les uns sur les autres et coller ensemble. Même quelques feuillets bêta empilés peuvent être toxiques: Comme un vampire, ils peuvent percer des trous dans les membranes cellulaires, ce qui provoque la mort des cellules. Les feuilles amyloïde bêta peuvent accumuler sur un autre presque à l'infini, devenant, fils d'enchevêtrement de cellules longues appelées fibrilles. Globs de nombreuses fibrilles font les plaques qui sont la marque de la maladie d'Alzheimer et des maladies similaires.
Garder loin les monstres
La formation sans fin de plaques amyloïdes est comme une école de danse allé très mal.
Imaginez une cellule "bal". La plupart du temps, les molécules de protéine tourbillonner autour des étapes spécifiques. Les cellules ont même des protéines spéciales appelées chaperons qui tentent de maintenir l'ordre. Les chaperons effectuent divers rôles pour aider les protéines se replient dans et maintiennent leurs formes normales. Un grand complexe chaperon, par exemple, peut entourer complètement une protéine qui est dépliage, le protéger contre d'autres protéines qui pourraient coller à elle, et l'aider à se replier correctement.
Tout est bien à la danse moléculaire jusqu'à ce que, une protéine amyloïde de formation macabre montre. Les scientifiques ont appris que même une molécule de ces protéines peut provoquer des copies saines de la même protéine à mal placé et construire des plaques collantes. Les protéines mal repliées peuvent se propager par ingestion et même les transfusions sanguines. De telles protéines infectieuses, appelées prions, conduisent à la maladie de Creutzfeldt-Jakob et l'encéphalopathie spongiforme bovine (aussi connue comme la maladie de la «vache folle»).
Trop de protéines amyloïdes peuvent submerger les chaperons, provoquant la formation de plaques à dépasser les activités de protection. D'autres recherches pourraient révéler comment conjurer ce cauchemar, ce qui pourrait aider les gens qui ont ou peuvent développer des maladies liées à l'amyloïde. Quelques possibilités à l'étude comprennent l'utilisation de médicaments pour maintenir à risque protéines correctement repliées ou d'augmenter la puissance ou le nombre des molécules chaperons de la cellule.