Iscriviti alla newsletter



Registrati alla newsletter (giornaliera o settimanale):
Ricevi aggiornamenti sulla malattia, gli eventi e le proposte dell'associazione. Il tuo indirizzo email è usato solo per gestire il servizio, non sarà mai ceduto ad altri.


Le proteine cattive si diramano

Un metodo sviluppato da ricercatori della Rice University per modellare il modo in cui le proteine si ripiegano, bene o male, rivela comportamenti di ramificazione che possono avere implicazioni per l'Alzheimer e le altre malattie da aggregazione.


I risultati della ricerca saranno pubblicati online questa settimana in Proceedings of the National Academy of Sciences.


In un precedente studio sulla proteina muscolare titina, Peter Wolynes, chimico della Rice ed i suoi colleghi, hanno analizzato la probabilità di misfolding [=piegatura errata] delle proteine, in cui i domini - le sezioni distinte di una proteina con caratteristiche di piegatura indipendenti - si aggrovigliano con sequenze simili alle catene vicine. Hanno scoperto che i complessi molecolari risultanti, chiamati "dimeri" sono spesso incapaci di svolgere le loro funzioni e potrebbero diventare parte di fibre amiloidi.


Questa volta, Wolynes e i co-autori, Weihua Zheng, ricercatore post-dottorato e Nicholas Schafer, studente laureato della Rice, hanno modellato dei costrutti che contenengono due, tre o quattro domini della titina identici. Hanno scoperto che invece di creare le connessioni lineari che altri avevano studiato nel dettaglio, queste proteine si ​​aggregano per ramificazione; le proteine ​​creano reticolati con le proteine ​​vicine e formano reti gelatinose che assomigliano a quelle che impregnano i fili della ragantela con la loro notevole flessibilità e forza.


"Con questa ricerca ci stiamo chiedendo cosa succede dopo quelle prime forme di contatti appiccicosi", ha detto Wolynes. "Che cosa succede se aggiungiamo molecole più importanti? La struttura continua a formarsi ulteriormente da quel primo contatto? E' saltato fuori che la proteina che abbiamo analizzato ha due segmenti amiloidogenici che permettono le diramazioni delle strutture. Questa è stata una sorpresa", ha detto.


I ricercatori hanno usato il loro programma AWSEM (Modello di Struttura ed Energia mediata dall'Acqua e Memoria Associativa) per analizzare come i modelli informatici delle proteine ​​muscolari interagiscono tra loro, in particolare alle varie temperature che determinano quando una proteina ha probabilità di piegarsi o schiudersi. Il programma si basa sul principio rivoluzionario di Wolynes di frustrazione minima per determinare come l'energia associata agli aminoacidi (elementi simili a perline di una catena di monomero) determina le loro interazioni con i vicini, quando la catena si ripiega in una proteina utile.


Le proteine di solito si piegano e si dispiegano molte volte nello svolgere i loro compiti, e in ogni ciclo è possibile che si pieghino male. Quando ciò accade, il corpo generalmente distrugge e scarta la proteina inutile. Ma quando questo processo si blocca, le proteine mal ripiegate possono formare le placche amiloidi gommose che spesso si trovano nel cervello dei malati di Alzheimer. Le proteine titina che il team della Rice ha scelto di studiare non sono implicate nella malattia, ma sono state ben caratterizzate dagli sperimentatori, questo dà ai ricercatori una solida base per il confronto.


"Nelle proteine muscolari reali, ogni dominio è identico nella struttura ma diverso nella sequenza, per evitare questo fenomeno del misfolding"
, ha detto Wolynes. Quindi gli sperimentatori che studiano i costrutti a doppio dominio hanno realizzato i domini identici in ogni aspetto, per cercare il comportamento di misfolding confermato da precedenti calcoli fatti alla Rice. Ciò ha spinto Wolynes e il suo team a creare modelli di proteine ​​supplementari con tre e quattro domini identici.


"Gli esperimenti producono informazioni a grana grossa e non rivelano direttamente i dettagli a livello molecolare", ha detto Schafer. "Così progettiamo simulazioni che ci permettono di proporre strutture mal ripiegate candidate. Questo è un esempio di come i modelli molecolari possono essere utili per indagare le primissime fasi dell'aggregazione che sono difficili da vedere negli esperimenti, e potrebbero essere le tappe clinicamente più rilevanti". "Vogliamo far passare il messaggio che questo è uno scenario possibile per i casi di misfolding o di aggregazione: che questa ramificazione esiste", ha aggiunto Zheng. "Vogliamo che i ricercatori sappiano che questo è qualcosa che dovrebbe essere analizzato".


Wolynes ha detto che il prossimo compito del laboratorio è modellare le proteine associate a malattie specifiche per vedere cosa potrebbe accadere all'inizio dell'aggregazione. "Dobbiamo indagare su una più ampia varietà di strutture", ha detto. "Non abbiamo nuove prove che tali strutture di ramificazione siano patogene, ma sono chiaramente un esempio di qualcosa che accade, che è stato ignorato fino ad ora. Penso che questo apra nuove possibilità nel tipo di strutture che dovremmo esaminare".


Hanno finanziato la ricerca l'Istituto Nazionale delle Scienze Mediche Generali, dei National Institutes of Health, e la facolta D.R. Bullard-Welch della Rice University. Wolynes è Professore Bullard-Welch Foundation di Scienze, professore di chimica, e scienziato senior del Centro di Fisica Teorica biologica della Rice. I ricercatori hanno utilizzato il supercomputer Data Analysis and Visualization Cyberinfrastructure (DaVinci), finanziato dalla National Science Foundation e amministrato dal Ken Kennedy Institute for Information Technology della Rice.

 

 

 

 


Fonte: Rice University.

Pubblicato da Mike Williams in rice.edu (> English version) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Copyright: Tutti i diritti di eventuali testi o marchi citati nell'articolo sono riservati ai rispettivi proprietari.

Liberatoria: Questo articolo non propone terapie o diete; per qualsiasi modifica della propria cura o regime alimentare si consiglia di rivolgersi a un medico o dietologo. Il contenuto non dipende da, nè impegna l'Associazione Alzheimer onlus di Riese Pio X. I siti terzi raggiungibili da eventuali links contenuti nell'articolo e/o dagli annunci pubblicitari proposti da Google sono completamente estranei all'Associazione, il loro accesso e uso è a discrezione dell'utente. Liberatoria completa qui.

Nota: L'articolo potrebbe riferire risultati di ricerche mediche, psicologiche, scientifiche o sportive che riflettono lo stato delle conoscenze raggiunte fino alla data della loro pubblicazione.

Sostieni l'Associazione; una donazione, anche minima, ci aiuterà ad assistere malati e famiglie e continuare ad informarti. Clicca qui a destra:

 


 

 

Notizie da non perdere

I dieci psicobiotici di cui hai bisogno per un cervello felice

9.09.2019 | Esperienze & Opinioni

Psicobiotici? Cosa sono gli psicobiotici?? Bene, cosa penseresti se io dicessi che la tu...

Scoperto un fattore importante che contribuisce all'Alzheimer

22.08.2022 | Ricerche

Una ricerca guidata dai dott. Yuhai Zhao e Walter Lukiw della Luisiana State University ...

'Scioccante': dopo un danno, i neuroni si auto-riparano ripartendo d…

17.04.2020 | Ricerche

Quando le cellule cerebrali adulte sono ferite, ritornano ad uno stato embrionale, secon...

Chiarito il meccanismo che porta all'Alzheimer e come fermarlo

30.08.2017 | Ricerche

Nel cervello delle persone con Alzheimer ci sono depositi anomali di proteine ​​amiloide-beta e ​...

Perché vivere in un mondo ‘incredibilmente tossico’ aumenta il rischio di Alzh…

6.05.2020 | Denuncia & advocacy

Sei preoccupato per la minaccia del morbo di Alzheimer (MA), e ti stai chiedendo che cos...

Dare un senso alla relazione obesità-demenza

2.08.2022 | Esperienze & Opinioni

Questo articolo farà capire al lettore perché l'obesità a volte può aumentare il rischio...

Pressione bassa potrebbe essere uno dei colpevoli della demenza

2.10.2019 | Esperienze & Opinioni

Invecchiando, le persone spesso hanno un declino della funzione cerebrale e spesso si pr...

Un nuovo modello per l'Alzheimer: fenotipi di minaccia, stati di difesa e…

23.04.2021 | Esperienze & Opinioni

Che dire se avessimo concettualizzato erroneamente, o almeno in modo incompleto, il morb...

4 Benefici segreti di un minuto di esercizio al giorno

29.12.2020 | Esperienze & Opinioni

Conosci tutti gli effetti positivi dell'esercizio fisico sul tuo corpo e sulla tua mente...

I ricordi potrebbero essere conservati nelle membrane dei tuoi neuroni

18.05.2023 | Ricerche

Il cervello è responsabile del controllo della maggior parte delle attività del corpo; l...

Diagnosi di Alzheimer: prenditi del tempo per elaborarla, poi vai avanti con m…

4.12.2023 | Esperienze & Opinioni

Come posso accettare la diagnosi di Alzheimer?

Nathaniel Branden, compianto psicoterape...

Scoperta inaspettata: proteine infiammatorie possono rallentare il declino cog…

5.07.2021 | Ricerche

Finora la ricerca aveva collegato l'infiammazione al morbo di Alzheimer (MA), però scien...

Nuova teoria sulla formazione dei ricordi nel cervello

9.03.2021 | Ricerche

Una ricerca eseguita all'Università del Kent ha portato allo sviluppo della teoria MeshC...

Infezione cerebrale da funghi produce cambiamenti simili all'Alzheimer

26.10.2023 | Ricerche

Ricerche precedenti hanno implicato i funghi in condizioni neurodegenerative croniche co...

Meccanismo neuroprotettivo alterato dai geni di rischio dell'Alzheimer

11.01.2022 | Ricerche

Il cervello ha un meccanismo naturale di protezione contro il morbo di Alzheimer (MA), e...

Pensaci: tenere attivo il cervello può ritardare l'Alzheimer di 5 anni

21.07.2021 | Ricerche

Mantenere il cervello attivo in vecchiaia è sempre stata un'idea intelligente, ma un nuo...

Flusso del fluido cerebrale può essere manipolato dalla stimolazione sensorial…

11.04.2023 | Ricerche

Ricercatori della Boston University, negli Stati Uniti, riferiscono che il flusso di liq...

'Evitare l'Alzheimer potrebbe essere più facile di quanto pensi'…

16.11.2018 | Esperienze & Opinioni

Hai l'insulino-resistenza? Se non lo sai, non sei sola/o. Questa è forse la domanda più ...

L'Alzheimer è composto da quattro sottotipi distinti

4.05.2021 | Ricerche

Il morbo di Alzheimer (MA) è caratterizzato dall'accumulo anomale e dalla diffusione del...

Scoperto perché l'APOE4 favorisce l'Alzheimer e come neutralizzarlo

10.04.2018 | Ricerche

Usando cellule di cervello umano, scienziati dei Gladstone Institutes hanno scoperto la ...

Logo AARAssociazione Alzheimer OdV
Via Schiavonesca 13
31039 Riese Pio X° (TV)

We use cookies

Utilizziamo i cookie sul nostro sito Web. Alcuni di essi sono essenziali per il funzionamento del sito, mentre altri ci aiutano a migliorare questo sito e l'esperienza dell'utente (cookie di tracciamento). Puoi decidere tu stesso se consentire o meno i cookie. Ti preghiamo di notare che se li rifiuti, potresti non essere in grado di utilizzare tutte le funzionalità del sito.