Новое понимание того, как клеточные мембраны влияют на эволюцию пептидов при болезни Альцгеймера

Исследователи хотели лучше понять, как клеточные мембраны в организме влияют на структуру и сборку пептидов — молекул, состоящих из аминокислот. Для этого они использовали модельные системы, которые легко контролировать экспериментально.

«Одним из эффектов стресса в организме является то, что он запускает окислительные процессы и, таким образом, изменяет химический состав мембран», — объясняет первый автор, доктор. В наших экспериментах мы сравнили эффекты окисленных мембран с эффектами неизмененных. »

Ученые объединили биофизические лабораторные эксперименты с компьютерным моделированием, чтобы лучше понять агрегацию пептидов. «Компьютерное моделирование, известное как моделирование молекулярной динамики, дает молекулярное представление о механизмах взаимодействия между мембранами и пептидами», — объясняет профессор Абель.

Уже было известно, что образование мембран играет важную роль в агрегации пептидов. Однако исследований роли окислительных мембран было мало. Исследователи обнаружили, что эффекты различаются между пептидами. Один из исследованных пептидов (Aβ40), ассоциированный с болезнью Альцгеймера, быстрее агрегирует в присутствии всех мембран.

Напротив, накопление другого пептида (уперина 3.5) полностью ингибировалось в присутствии такого же количества окислительных мембран. Профессор Абель поясняет: «В зависимости от свойств пептида, в том числе от его заряда, меняется его притяжение к мембране, а значит, и сила воздействия. Если пептиды накапливаются на поверхности мембраны, это ускоряет их агрегацию и агрегацию. Однако, если пептиды накапливаются на поверхности мембраны, сила тяжести слишком велика, и ее структура меняется на улитку, и тогда она больше не может агрегировать».

Ученые сознательно выбрали для своего исследования пептиды, которые сходно агрегируют, но имеют различное происхождение. Известно, что Aβ40 откладывается в мозгу людей с болезнью Альцгеймера, а уперин 3.5 представляет собой противомикробный пептид, впервые обнаруженный у австралийских лягушек. Ранее группа исследователей под руководством профессора Лисандры Л. Мартин из Университета Монаш в Австралии сообщила о потенциальной связи между накоплением пептидов при нейродегенеративных заболеваниях и антимикробными свойствами пептидов.

Исследование опубликовано в журнале Химические наукиФункциональная роль амилоидных пептидов обсуждается далее.