X

不良蛋白质分支成像树状的聚集体

水稻大学研究人员将蛋白质折叠方式的方法 - 有时误解 - 揭示了对阿尔茨海默氏症和其他聚集疾病影响的分支行为。

该研究的结果本周将在美国国家科学院的诉讼程序中在线出现。

在对肌肉蛋白三蛋白的早期研究中,水稻化学家Peter Wolynes及其同事分析了在蛋白质中误用的可能性,其中蛋白质 - 具有独立折叠特性的蛋白质的离散部分 - 在附近链中的序列变得缠结。他们发现所得的分子复合物称为“二聚体”通常不能进行其功能并且可以成为淀粉样纤维的一部分。

这次,Wolynes和他的共同作者,大米博士后研究员威华郑和研究生尼古拉斯Schafer,含有两种,三个或四个相同的三角蛋白域的建模构建体。他们发现,而不是创建其他人详细研究的线性连接,这些蛋白质通过分支汇总;蛋白质产生了与相邻蛋白质交联的结构,并形成了类似于那些灌注蜘蛛丝的凝胶状网络,其具有显着的灵活性和强度。

“我们正在询问这项调查,在第一次粘性联系表格之后会发生什么?”沃利斯说。 “如果我们添加更多粘性分子会发生什么?它是否继续在第一次接触中建立进一步的结构?

“结果,我们已经研究过这种蛋白质具有两个允许分支结构的淀粉样蛋白段。这是一个惊喜,“他说。

研究人员使用了他们的 AWSEM. (关联内存,水介导的结构和能源模型)计划分析肌肉蛋白的计算机模型彼此相互作用,特别是在确定蛋白质可能折叠或展开时的各种温度中。

该计划依赖于Wolynes的开创性 最小挫折的原则 为了确定与氨基酸的能量如何,单体链中的珠状元素,确定它们与其邻居的相互作用,因为链折叠成有用的蛋白质。

蛋白质通常折叠并且在执行任务时折叠并展开,每个周期都是它误用的机会。发生这种情况时,身体一般会破坏并丢弃无用的蛋白质。但是,当该过程发生故障时,错误折叠的蛋白质可以形成通常在阿尔茨海默氏症患者的大脑中发现的胶粘淀粉样斑块。

米队队伍选择学习的三胞蛋白质并不涉及疾病,而是通过实验主义者的特点是良好的;这使研究人员为比较而稳定的基础。

“在真正的肌肉蛋白中,每个结构域在结构中相同但序列不同,以避免这种错误的现象,”Wolynes说。因此,研究双域构造的实验主义者在各种方面使域具有相同的域,以寻找被米饭的早期计算确认的错误折叠行为。促使Wolynes和他的团队创造了具有三个和四个相同域的额外蛋白质模型。

“实验产生粗粒信息,并不在分子水平上直接揭示细节,”Schafer表示。 “因此,我们设计允许我们提出候选人错误折叠结构的模拟。这是分子模型如何有用的例子,用于研究在实验中很难看到的聚集的非常早期的阶段,并且可能是最相关的阶段。“

“我们希望在这方面获取邮件,这是一个可能的错误折叠或聚合案例的场景 - 这种分支确实存在,”郑添加了。 “我们希望实验主义者知道这是他们应该寻找的东西。”

Wolynes表示,实验室的下一个任务是模拟与特定疾病相关的蛋白质,以查看聚合开始时可能发生的事情。 “我们必须调查更广泛的结构,”他说。 “我们没有新的证据,这些分支结构是致病性的,但它们显然是在现在忽略的事情的一个例子。

“我认为这在我们应该看的那种结构中开辟了新的可能性,”他说。

国家一般医学研究所,国家卫生研究院之一,以及D.R.米饭大学的Bullard-Welch椅子得到了研究。 Wolynes是Bullard-Welch基金会教授和化学教授和一位高级科学家 理论生物理学中心 在米饭。研究人员利用了 数据分析和可视化Cyber​​Inmarrasture (Davinci)国家科学基金会支持的超级计算机,由大米管理 肯·肯尼迪信息技术研究所.

本网站使用cookie。