β-アミロイド繊維の成長のポリモルフ特有の運動学と熱力学
Wei Qiang1, Kevin Kelley, Robert Tycko
1Laboratory of Chemical Physics, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland 20892-0520, United States.
Journal of the American Chemical Society
|May 1, 2013
まとめ
2つのアミロイドβ (Aβ(1-40)) 繊維ポリモルフは,異なる成長運動と安定性を表しています. アギテッド (A) ポリモルフはより安定し,断片化も異なっており,アギテッド溶液におけるその有病性を説明する.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- バイオフィジックス 生物物理学
- マテリアルサイエンス 材料科学
背景:
- アミロイド線維,特にアミロイドβ (Aβ(1-40) 線維は,構造的多形性で知られています.
- 異なるAβ(1-40) フィブリル多形体の物理的性質と熱力学的安定性は完全に理解されていません.
- 固体核磁気共振 (NMR) 研究から2つの異なるAβ(1-40) ポリモルフの構造モデルが入手できます.
研究 の 目的:
- 2つの特定のAβ ((1-40)) 線維分子ポリモルフの成長運動と熱力学的安定性を調べ,比較する.
- これらのポリモルフの構造的差異と機能的特性との関係を明らかにする.
- 異なる条件下で特定のポリモルフの優位性を左右する要因を理解する.
主な方法:
- 種子の繊維の伸びと収縮率は,原子力顕微鏡 (AFM) を使用して測定されました.
- 準均衡時の溶解性Aβ ((1-40)) 濃度は,運動速度から決定され,紫外線吸収度測定で確認されました.
- 固体NMRは,ポリモルフ間の相互変換を24 °Cで監視するために使用されました.
- 切断力による断片化率を評価した.
主要な成果:
- 24°Cでは,この2つのポリモルフは,異なる伸縮/収縮運動を示したが,熱力学的安定性は類似した;動乱した (A) ポリモルフは静止している (Q) ポリモルフよりも安定した.
- 37°Cで,運動差は減少し,熱力学的安定性は両方のポリモルフにとって著しく増加した.
- AFMのデータは,断続性線維細胞成長モデルを裏付けました.
- Aポリモルフは,切断ストレス下でのQポリモルフと比較して,著しく異なる速度で断片化しました.
結論:
- 動力学的および熱力学的性質は,温度によって影響されるAβ(1-40) フィブリルポリモルフの間で有意に変化します.
- アジテッド (A) ポリモルフのより高い安定性と明確な断片化行動は,アジテッドの成長条件におけるその流行に寄与する.
- ポリモルフ特有の性質を理解することは,アミロイド線維の形成とその影響を解読する上で極めて重要です.
さらに関連する動画
関連する概念動画
03:03Amyloid Fibrils
Amyloid fibrils are aggregates of misfolded proteins. Under most circumstances, misfolded proteins are either refolded by chaperone proteins or degraded by the proteasome. However, in the case of a mutation or a disease, these proteins can accumulate to form large clusters and often further assemble to form elongated fibers, called fibrils.
Amyloid deposits were observed as early as 1639 in the liver and the spleen. In 1854, Rudolph Virchow performed iodine staining, normally used to...
Amyloid deposits were observed as early as 1639 in the liver and the spleen. In 1854, Rudolph Virchow performed iodine staining, normally used to...
03:03Amyloid Fibrils
Amyloid fibrils are aggregates of misfolded proteins. Under most circumstances, misfolded proteins are either refolded by chaperone proteins or degraded by the proteasome. However, in the case of a mutation or a disease, these proteins can accumulate to form large clusters and often further assemble to form elongated fibers, called fibrils.
Amyloid deposits were observed as early as 1639 in the liver and the spleen. In 1854, Rudolph Virchow performed iodine staining, normally used to...
Amyloid deposits were observed as early as 1639 in the liver and the spleen. In 1854, Rudolph Virchow performed iodine staining, normally used to...
01:58Cooperative Allosteric Transitions
Cooperative allosteric transitions can occur in multimeric proteins, where each subunit of the protein has its own ligand-binding site. When a ligand binds to any of these subunits, it triggers a conformational change that affects the binding sites in the other subunits; this can change the affinity of the other sites for their respective ligands. The ability of the protein to change the shape of its binding site is attributed to the presence of a mix of flexible and stable segments in the...