В людях amyloids связаны с нейродегенеративными болезнями, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона и прионные болезни как коровья губчатая энцефалопатия (BSE) и спастический псевдосклероз. В этих патологических amyloids белки пойманы в ловушку в токсичной форме, которая вызывает некроз клеток, и приводящий к повреждению мозга и органа и в конечном счете смерти.
Белки с цельюКрахмалистые мемориальные доски состоят из белков или фрагментов белка, которые организуют в растущие волокна, которые непрерывно растут, привлекая новые молекулы. Предыдущее исследование указало, что получающееся повреждение ткани при человеческой болезни, главным образом, вызвано маленькими совокупностями белка, произведенными во время ранних стадий крахмалистого формирования.
Эти молекулярные предшественники к amyloids состоят из тех же самых подъединиц, но отличаются по структуре. У бактерий, однако, есть замечательная способность сделать ‘функциональный amyloids’ через преднамеренный путь, который не включает формирование токсичных промежуточных звеньев.
Профессор доктор Ен Ремо (VIB-VUB): «Цель этого исследования состояла в том, чтобы узнать больше о процессе, которым бактерии в состоянии обойти развитие этих вредных токсичных промежуточных звеньев. Чтобы сделать так, мы полагались на быстродействующую атомную микроскопию силы, которая позволила нам наблюдать человека роста крахмалистые волокна в 100 раз быстрее, чем обычные атомные микроскопы силы могут».Новые пути создают нетоксичный amyloidsУченые сочли это вьющимся, тип функционального amyloids созданный E. coli, чтобы сформировать биофильмы, следовать за различным процессом развития, чем патологический amyloids.
Они наблюдали, что вьющиеся волокна метали икру и выросли под атомным микроскопом силы. Во время формирующего ядро процесса крахмалистого развития вьющиеся подъединицы собираются в минимально размерные волокна, у которых немедленно есть те же самые свойства как зрелые вьющийся.Доктор Майк Слеутель (VIB-VUB): «Волокна Curli сформированы таким способом, которым подъединицы с готовностью организуют в минимальный крахмалистый фрагмент, не формируя ни одного из токсичных промежуточных состояний, которые вовлечены в крахмалистые болезни. Кроме того, мы нашли, что у бактерий есть способность отрегулировать рост этих вьющихся волокон, производя белки, которые могут заблокировать сайты, где поступающие подъединицы связали бы».
Захватывающие будущие проспектыCurli – идеальная образцовая система, чтобы использовать в раскрытии различий между функциональным и патологическим amyloids и понять, как бактерии в состоянии иметь дело с потенциально токсичными типами amyloids без того, чтобы быть поврежденным.
Еще больше функциональный amyloids мог служить будущими стандартными блоками новых биоматериалов.Студент доктора философии и соавтор Имк Ван ден Броек (VIB-VUB): «Интересная авеню исследования, которую мы преследуем, является производством генетически модифицированных крахмалистых волокон, чтобы показать функциональные группы интереса, такие как антитела, ферменты, и т.д.
Используя этот подход, мы предусматриваем формирование самособирающихся нанопроводов с программируемыми функциями, чтобы создать новый класс биоматериалов».