"Выяснить, как и почему образуются амилоидные бляшки, чрезвычайно сложно, потому что нужно следить за атомными формами белковых молекул по мере их сборки. Большинство инструментов в биологии придают форму или движение, но не то и другое одновременно. «Мы разрабатываем новый спектроскопический инструмент, называемый двумерной инфракрасной спектроскопией, который может контролировать образование бляшек в пробирке», — сказал ведущий исследователь Мартин Т. Занни, доктор философии, факультет химии Университета Висконсин-Мэдисон.
Исследователи использовали эту новую технологию для изучения амилоидного белка, связанного с диабетом 2 типа. Мечение изотопом использовалось для измерения содержания вторичной структуры отдельных остатков.
Наблюдая за многими двумерными ИК-спектрами из одной конкретной области (известной как область FGAIL) в течение нескольких часов, они смогли визуализировать амилин по мере его перехода от мономеров к волокнам.
«Мы узнали, что до создания бляшек белки сначала собираются в неожиданную и интригующую промежуточную и организованную структуру», — прокомментировал доктор. Занни.
Белки претерпевают переход от неупорядоченного клубка (в мономере) к упорядоченному ?-лист (в олигомере) снова к неупорядоченной структуре (в волокне).
Эти результаты помогают выяснить физику процесса агрегации, химию ингибиторов амилоида и биологию диабета 2 типа, а также уточнить ранее противоречивые данные.
Авторы предполагают, что различия между видами в их способности развивать диабет 2 типа могут быть связаны со способностью образовывать эти промежуточные структуры амилина. Возможно, поэтому у людей развивается болезнь, а у собак и крыс нет. «Я не призываю нас начинать разработку нашей ДНК, чтобы она соответствовала ДНК крыс, но наши открытия могут помочь в разработке ингибиторов зубного налета или заместительной гормональной терапии для людей, страдающих диабетом 2 типа, потому что мы знаем структуру, которой хотим избежать», — говорит Доктор.
Занни. Он добавляет, что мутации в области FGAIL могут ингибировать образование волокон, препятствуя образованию этих промежуточных продуктов.