科學(xué)家找到一種檢測(cè)淀粉樣蛋白原纖維光譜信號(hào)的方法

阿爾茨海默氏病是最常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病,其中神經(jīng)元逐漸死亡,導(dǎo)致癡呆。尚未確定這種疾病的確切機(jī)制和原因。但是,已知在患者的大腦中會(huì)形成淀粉樣斑塊。斑塊由淀粉樣蛋白原纖維組成,淀粉樣蛋白原纖維是由淀粉樣蛋白形成的特殊的絲狀*生物是什么意思?*體。

未來(lái)神經(jīng)退行性疾病的患者人數(shù)將繼續(xù)增長(zhǎng)。得益于人類(lèi)在治療癌癥和心血管疾病方面的成功,越來(lái)越多的人生活在80多歲。在這個(gè)年齡段,發(fā)展神經(jīng)退行性疾病(包括阿爾茨海默氏病)的風(fēng)險(xiǎn)變得非常高。不幸的是,尚未找到治愈這些疾病的方法?!痹撗芯康暮现?,圣彼得堡大學(xué)生物分子NMR實(shí)驗(yàn)室教授,教授,博士Nikolai Skrynnikov說(shuō)。

根據(jù)尼古拉·斯克林尼科夫(Nikolai Skrynnikov)的說(shuō)法,科學(xué)家最近才對(duì)淀粉樣沉積物的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了解讀。然而,淀粉樣蛋白生成的更詳細(xì)的研究面臨許多困難。特別是,這是因?yàn)榈矸蹣拥鞍自w維在腦組織中與淀粉樣蛋白的其他結(jié)構(gòu)形式共存。它們是單體,蛋白水解片段和各種低聚物,其中一些充當(dāng)構(gòu)建新原纖維的“種子”。分析這種混合物是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。例如,當(dāng)通過(guò)核磁共振(NMR)光譜研究淀粉樣蛋白的樣品時(shí),人們會(huì)獲得大量的信號(hào),這些信號(hào)不僅來(lái)自科學(xué)家感興趣的原纖維,還來(lái)自其他蛋白質(zhì)物種。

實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的最明顯,最直接的方法是所謂的“擴(kuò)散過(guò)濾器”。這是一個(gè)特殊的NMR實(shí)驗(yàn),可以從重原纖維和樣品中其他易移動(dòng)的成分中分離出信號(hào)。然而,大約十年前,牛津大學(xué)的科學(xué)家發(fā)表了兩篇文章,其中對(duì)淀粉樣蛋白原纖維樣品的這種過(guò)濾器的可行性提出了質(zhì)疑。此后,該領(lǐng)域的研究停止了。

``原纖維的運(yùn)動(dòng)可以比喻為原木在湖面上的隨機(jī)運(yùn)動(dòng),而單體的運(yùn)動(dòng)就像松針一樣。牛津大學(xué)的研究人員認(rèn)為,原木的旋轉(zhuǎn)可能更快-在旋轉(zhuǎn)時(shí),原木末端的線(xiàn)速度被證明足夠高。因此,據(jù)作者說(shuō),不可能區(qū)分快速旋轉(zhuǎn)的原木和靈活的針頭?!?Nikolai Skrynnikov解釋說(shuō)。“但這遠(yuǎn)非事實(shí)”。

圣彼得堡大學(xué)的科學(xué)家對(duì)牛津大學(xué)的同事們的主張進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試,不僅證明了這一點(diǎn),而且為擴(kuò)散NMR實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了新的理論。此外,研究人員通過(guò)三種方法描述了效果的實(shí)質(zhì):分析方法,即得出反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的緊湊公式;數(shù)值方法,即通過(guò)合適的數(shù)值算法求解某些微分方程;蒙特卡羅方法,即通過(guò)使用計(jì)算機(jī)仿真來(lái)捕獲溶液中原纖維的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。這三種方法幾乎都顯示出相同的結(jié)果,從而驗(yàn)證了這一新理論。

標(biāo)簽: 淀粉樣蛋白