Cuando las proteínas se pliegan mal, se acumulan y se agrupan alrededor de las células productoras de insulina en el páncreas, matan las células. Ahora, los investigadores, incluidos los biofísicos de la Universidad de Michigan, han obtenido una instantánea estructural de estas proteínas cuando son más tóxicas, y las detalla en detalleel nivel atómico
Los investigadores esperan que este tipo de detalle pueda ayudar en la búsqueda de medicamentos para atacar las proteínas que se pliegan incorrectamente.
Los grupos de proteínas mal plegadas, llamadas placas o fibras amiloides, están implicados en muchas enfermedades. Los amiloides interfieren con la función neuronal en los cerebros de las personas con Alzheimer y Parkinson, y también matan las células de los islotes, que producen insulina para regular los niveles de azúcar en la sangre.en personas con diabetes tipo 2.
"En general, la toxicidad para las células es extremadamente difícil de probar y caracterizar", dijo el investigador principal Ayyalusamy Ramamoorthy, profesor de biofísica y química de la UM. "Por otro lado, tenemos que hacer esto para ayudar a desarrollar fármacos para el potencialtratamiento."
Para comprender la estructura de la proteína, los investigadores usan nanodiscos compuestos de capas de lípidos rodeados por un cinturón; se ven como un minúsculo rollo de sushi. Estos lípidos, unidos por el cinturón, capturan las proteínas durante su agregación. Luego, los investigadores permitenla proteína se pliega hasta cierto punto dentro del nanodisco, cuando piensan que las proteínas plegables son más tóxicas para las células de los islotes.
"Los nanodiscos son como la diferencia entre una piscina y el océano. En el océano, no hay límites; una piscina tiene límites", dijo Ramamoorthy.
"Somos capaces de detener la agregación de la proteína en este entorno de membrana restringido para poder controlar cómo se ve antes de que se convierta en una masa de fibras".
En este punto, los investigadores usan una técnica llamada espectroscopía de resonancia magnética nuclear, o RMN, para hacer imágenes a nivel atómico de las proteínas. Así como una resonancia magnética toma imágenes del cuerpo para que los médicos puedan diagnosticar una enfermedad, imágenes de RMNproteínas para que los investigadores puedan estudiar cómo podrían estar funcionando mal.
Los investigadores, que incluyen a los químicos y biofísicos de la UM Diana Rodriguez Carmago y Kyle Korshavn y otros de la Universidad Técnica de Munich y el Helmholtz-Zentrum Muenchen, también esperan utilizar la técnica para desarrollar y detectar compuestos farmacológicos que puedan dirigirse alproteínas de plegamiento incorrecto que están implicadas en enfermedades relacionadas con el envejecimiento, incluida la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad por priones.
"Estamos analizando compuestos de moléculas pequeñas para ver si podemos inhibir este proceso de agregación que produce amiloides", dijo Ramamoorthy. "Esto ha sido muy deseado, y muy esperada, para la comprensión científica de la patología de las enfermedades amiloides"., y para el desarrollo de compuestos para superar los problemas "
Los investigadores han estado desarrollando estos nanodiscos "similares al sushi" para obtener instantáneas de estas proteínas atacantes y caracterizarlas para diversas aplicaciones biológicas y biomédicas. Estos nanodiscos también se utilizan para estudiar otras proteínas en la membrana celular y cómo interactúan las diferentes proteínasentre sí en la membrana celular. La capacidad de fijar proteínas mientras están en el proceso de agregación amiloide permite a los investigadores caracterizar las proteínas utilizando una variedad de herramientas biofísicas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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