¿Es la quiralidad del filamento supramolecular la causa subyacente de las principales diferencias morfológicas en las...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• La biofísica es la biofísica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Las fibrillas amiloides, implicadas en enfermedades, exhiben diversas morfologías.
• El dicroísmo circular vibratorio (DCV) es sensible a la formación de fibrillas amiloides.
• Estudios previos mostraron el control del pH de la quiralidad y la morfología de la fibril de insulina.

Objetivo del estudio:

• Investigar si la quiralidad supramolecular causa diferencias morfológicas en las fibrillas amiloides.
• Extender el análisis del VCD a otras proteínas y péptidos formadores de fibrillas adicionales.
• Establecer una correlación directa entre la quiralidad de las fibrillas y la morfología.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia de dicroísmo circular vibratorio (VCD).
• Se analizaron las fibrillas amiloides de insulina, lisozima, apo-α-lactalbumina, prión HET-s y fragmento de TTR.
• Correlación de la quiralidad derivada de VCD con imágenes de microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM).

Principales resultados:

• El signo del patrón de VCD fibril consistentemente se correlacionó con la quiralidad del filamento supramolecular.
• La morfología de las fibrillas (torcida vs. plana) se correlacionó directamente con la quiralidad en todas las proteínas / péptidos probados.
• Los filamentos helicoidales de la izquierda formaban trenzas retorcidas, mientras que los filamentos de la derecha formaban filas planas parecidas a cintas.

Conclusiones:

• La quiralidad supramolecular de las fibrillas amiloides es el principal impulsor de la heterogeneidad morfológica.
• La morfología de las fibrillas, vinculada a la toxicidad celular, está dictada por su organización quiral.
• La quiralidad de los agregados amiloides justifica una mayor investigación en modelos de enfermedades.