en un nuevo estudio publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias , investigadores de la Universidad de Colorado en Denver y la Universidad de Binghamton son los primeros en mapear la estructura molecular y la dinámica de una modificación de proteína agresiva que estimula la enfermedad de Alzheimer.
"Aproximadamente el diez por ciento de los casos de enfermedad de Alzheimer son el resultado de mutaciones identificadas", dice Liliya Vugmeyster, PhD, profesora asociada en el departamento de química de la Facultad de Ciencias y Artes Liberales de CU Denver. "Pero el 90 por ciento de los casos de Alzheimerno se explican por estas mutaciones, por lo que debemos comprender la base molecular de la enfermedad ".
La enfermedad de Alzheimer comienza décadas antes de la aparición de los síntomas. Comienza el día en que los fragmentos microscópicos y tóxicos de proteínas llamados beta amiloides A? Se pegan entre sí. Esos grupos forman cadenas llamadas fibrillas, que se unen para convertirse en una hoja pegajosa y plisadaque se acumula en las células cerebrales como la placa. A medida que se acumula, la placa interrumpe las membranas celulares y la comunicación entre las células cerebrales, provocando su muerte. Hasta ahora, solo se comprendía la composición molecular de las proteínas y los subtipos más agresivos que causan unaaceleración rápida de la enfermedad - ha afectado a los investigadores.
En este estudio colaborativo con Wei Qiang, profesor asistente de química biofísica en la Universidad de Binghamton, los investigadores se centraron en la estructura y la dinámica del agresivo Ser-8-fosforilado 40-residuo A? PS8-A?40 fibrillas. Descubrieron que incluso cuando existía en cantidades más pequeñas, pS8-A? 40 actuaba como el polimorfismo de estructura alfa. También tenía un nivel más alto de toxicidad celular en comparación con otras fibrillas. Al observar la estructura molecular, los investigadoresencontraron que el extremo N, el punto de creación de la proteína, desempeñaba un papel importante en la manipulación de las estructuras de las fibrillas y los procesos de agregación.
Vugmeyster, junto con el estudiante Dan Fai Au, MS, y Dmitry Ostrovsky, instructor en ciencias matemáticas y estadísticas, estudiaron la flexibilidad de las fibrillas. En investigaciones anteriores, Vugmeyster descubrió que la flexibilidad podría ser parte del mecanismo de control de la acumulación de placa.
"Las fibrillas son muy resistentes al tratamiento que previene la agregación", dice Vugmeyster. "Hagas lo que les hagas en los tubos de ensayo, se ajustan, encuentran la manera de entrar en un estado tóxico y se agregan".
Vugmeyster dice que mapear la estructura de pS8-A? 40 es solo la primera pieza de un rompecabezas más grande. El grupo de Qiang en Binghampton y su plan de equipo hacen lo mismo para varias modificaciones importantes de proteínas, enfocándose en la estructura estática, la dinámica y la estabilidad deCada uno. Con el tiempo, dice, esta información podría algún día llevar a ideas sobre cómo encontrar medicamentos que puedan romper el círculo vicioso de la degeneración celular.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado Denver . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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