阿尔茨海默氏原纤维的清晰图像显示了以前未知的细节_阿尔茨海默病

来自德国和荷兰的一组研究人员已经确定了以前无法实现的淀粉样蛋白原纤维的结构。人体自身的淀粉样蛋白(Aβ)的原纤维是阿尔茨海默氏症相关疾病和脑中特征性病理蛋白沉积的主要成分。

来自ForschungszentrumJülich，杜塞尔多夫海因里希海涅大学，汉堡结构系统生物学中心和马斯特里赫特大学的科学家阐明了原子级的三维结构，该结构显示了以前未知的结构细节，可以回答有关有害沉积物生长的许多问题，并且解释遗传风险因素的影响。研究结果已发表在知名的《科学》杂志上。

该结构揭示了许多单个Aβ蛋白分子如何相互交错排列，并排列成所谓的原丝。这些原丝中的两个彼此缠绕在一起形成原纤维。如果这些原纤维中的几根被缠结，那么这会引起在阿尔茨海默氏病患者脑组织中检测到的典型沉积或斑块。

杜塞尔多夫海因里希海涅大学物理生物学研究所所长，复杂系统研究所(ICS)所长Dieter Willbold教授解释说：“这是对淀粉样蛋白结构及相关疾病有基本了解的里程碑。” -6)ForschungszentrumJülich。“原纤维结构回答了许多有关原纤维生长机理的问题，并确定了一系列导致早老性早老性痴呆的家族性突变所起的作用。” Willbold说。

该小组获得的4埃分辨率(相当于0.4纳米)在典型的原子半径和原子键长范围内。与以前的工作相反，该模型首次显示了蛋白质的确切位置和相互作用。缠结的原丝的Aβ分子不是处于同一水平，而是像拉链一样将它们错开半个间隔。此外，该结构首次阐明了许多单个Aβ蛋白分子的所有42个氨基酸残基的位置和构象。

这种新颖而详细的结构为理解许多遗传修饰的结构效果提供了新的基础，这些遗传修饰会增加患该病的风险。它们可以通过在定义的位置改变蛋白质的蓝图来稳定原纤维(现在可以看到)。例如，这也解释了为什么在自然界中小鼠不会发展为阿尔茨海默氏症，以及为什么一小部分冰岛人似乎对该病具有或多或少的抵抗力。它们的Aβ变体分别相差三个或一个氨基酸残基，这显然对原纤维的稳定性很重要。

较高技术水平上的方法多样性

与100多年前Alois Alzheimer发现的典型疾病斑块相反，现在发现的原纤维结构无法在光学显微镜下直接观察到。经过一年多的时间，科学家分析了使用马斯特里赫特大学的低温电子显微镜设备获得的数据。此外，使用固态核磁共振(NMR)光谱和X射线衍射实验进行的测量有助于补充和完全支持原纤维结构的图像，并验证所获得的数据。