Наноструктуры амилоидов выведут на свет

В Университета Твенте (Нидерланды) разработан метод, позволяющий заглянуть внутрь больших макромолекулярных протеиновых агломератов и определить состав потенциально токсичных амилоидов, которые сопровождают большинство нейродегенеративных заболеваний человека. Отчёт об этой работе представлен в журнале Angewandte Chemie, а её значимость подчёркнута вынесением на обложку.

Многие нейродегенеративные заболевания (к примеру, болезни Паркинсона, Альцгеймера и Хантингтона) вызываются ошибочным фолдингом протеинов, в результате чего мономерные белки могут агрегировать и образовывать небольшие протеиновые сгустки, называемые олигомерами. Полагают, что последние занимают ключевые позиции при развитии нейродегенеративных недугов. К сожалению, получение информации о точном составе таких олигомеров (числе протеинов в составе сгустка) до сих пор было невозможно, хотя это и необходимо для понимания того, как развивается болезнь.

Чтобы снять названную проблему, учёные разработали новый метод. Успешным оказался подход, объединяющий технику мономолекулярного фотообесцвечивания с околостехиометрическим маркированием белков флюорофором, который позволил получить желаемую информацию о количестве мономеров в составе протеинового олигомера.

Метод мономолекулярного фотообесцвечивания основан на использовании ультрачувствительной флюоресцентной микроскопии для наблюдения успешно протекающей фотодеградации флюорофоров в пределах одного такого олигомера. Чтобы он был полезен при исследовании больших олигомеров, авторы работы использовали его в комбинации с околостехиометрическим маркированием, при котором только часть мономерных протеинов содержит флюоресцентную метку, что делает необходимым проведение статистического анализа полученных экспериментальных данных. В таком виде новая методика может быть применима к по-настоящему большим протеиновым агрегатам.

Ну а в текущем исследовании голландцы сфокусировались на изучении поведения нейронного протеина альфа-синуклеина, играющего критически важную роль в появлении и прогрессе болезни Паркинсона. Так, в качестве проверки было показано, что все олигомеры альфа-синукледина, приготовленные в соответствии со специально разработанным протоколом, содержат ровно 31 мономер.

Подготовлено по материалам Университета Твенте.