Авторы нового исследования утверждают, что крошечные структуры белка, называемые амилоидами, являются ключевыми в понимании некоторых разрушительных возрастных заболеваний. Их результаты были опубликованы в журнале ChemBioChem.
Вред амилоидов
Агрегаты или сгущенные амилоиды образуют бляшки в головном мозге и являются главными виновниками прогрессирования болезней Альцгеймера и Хантингтона. Амилоиды настолько малы, что их невозможно визуализировать с помощью обычных микроскопических методов.
Материалы и методы обследования
Инженеры из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (Washington University) разработали новый метод, который использует временную флуоресценцию, заставляя амилоиды мигать, и это позволяет исследователям лучше выявлять проблемные белки.
«Было довольно сложно найти способ имитировать их неинвазивным способом, не изменяя при этом способ, с помощью которого они объединяются», — сказал Мэтью Лью (Мэтью Лью) из Школы инженерии и прикладных наук (School of Engineering & Applied Science).
В настоящее время ученые, желающие визуализировать амилоиды, используют большое количество флуоресцентного материала для покрытия белков в пробирке. При использовании флуоресцентного микроскопа визуализируется скопление амилоидов. Однако неизвестно, как красители, которые постоянно привязаны к белкам, могут сами по себе изменить основную структуру и поведение амилоида. Также сложно различить нано-структуры, используемые в этой объемной экспериментальной технике. Лью, чья исследовательская направленность включает микроскопию с высоким разрешением и одномолекулярную визуализацию, работала с сотрудником из Вашингтонского университета Яном Бишке (Jan Bieschke), чтобы разработать новую технику, которая заставляет амилоиды мигать. Это называется временным амилоидным связыванием (ВАС). ВАС использует стандартный краситель, называемый тиофлавин T, но вместо покрытия амилоидов он временно прилипает к ним. Эффект не является постоянным, и амилоиды излучают свет до тех пор, пока краситель не отделится, что даст характерный мигающий эффект. Исследователи смогли использовать флуоресцентный микроскоп для наблюдения и записи миганий. Затем они локализовали положение каждого мигающего тиофлавина и восстановили картину точной структуры амилоида.
Результаты научной работы
«Тиофлавин Т вел себя как группа светлячков, зажигая их, когда они вступают в контакт с амилоидом», — сказал Бишке. «То, что мы видели, было вспышками света с течением времени, — сказал Лью. «На экранах наших компьютеров эти отдельные точки мигали последовательно. Затем мы смогли наложить все эти точки вместе, давая нам полный взгляд на структуру».
Ученые проверили технику ВАС на различных структурах амилоида и смогли восстановить изображения для всех из них в течение длительного периода времени и на разных стадиях агрегации.
«Существует тесная связь между видением структуры белков и изучением взаимодействия этих белков с нейронами», — сказал Лью. «В конечном счете, нам нужна визуализация, чтобы понять все различные формы и структуры, которые эти белки строят с течением времени, и как это относится к смерти клеток позже».
Авторы другого исследования утверждают, что бета-амилоид является частью иммунной системы.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
