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研究人员发明了新技术来测量原纤维的生长速度

小角子散射 同位素
发布:2021-04-19 11:41:07    

淀粉样蛋白原纤维是体内蛋白质的沉积,它们结合在一起形成微观纤维。它们的形成与许多严重的人类疾病有关,包括阿尔茨海默氏病,帕金森氏病和2型糖尿病。

直到今天,科学家还无法可靠地测量原纤维的生长速度,因为还没有可以直接测量溶液中生长速率的工具。但是,来自英国巴斯大学和ISIS中子与Muon Source的研究人员现在已经发明了一种可以做到这一点的技术。他们的研究结果发表在《RSC化学生物学》上。

“这是一项重要的突破,因为有关纤维生长的信息对于了解与淀粉样蛋白原纤维相关的疾病至关重要。知道是什么使这些纤维生长得更快或更慢,或者它们是否断裂以及是什么使其断裂(换句话说,从分子水平上理解这些纤维)最终可能对正在寻找针对这些严重疾病的治疗方法的研究人员产生影响。”

——巴斯化学系研究合著者Adam Squires博士

他补充说:“这项新技术还将帮助科学家研究蛋白质折叠和自组装的非医学作用-例如,在生物过程中,例如在酵母中遗传,或用于研究新的纳米材料。”

为什么在解决方案中最好地衡量增长率

用于测量溶液中原纤维生长的大多数实验技术只能测量蛋白质整体上转化为原纤维材料的速度,而不是测量每根原纤维的生长时间或生长速度。其他技术仅测量附着在玻璃或云母等表面上的一条原纤维。这些条件不能反映溶液中发生的实际生物学过程。

这项新研究的研究人员使用小角中子散射(SANS)研究了淀粉状原纤维在溶液中组装时的生长速率和长度。通过使用中子与氢及其同位素氘相互作用的独特方式,研究人员能够使用“对比匹配”使除中子生长外的所有原纤维对中子不可见。他们使用ISIS中子工厂的SANS2D仪器,实时观察到这些技巧变长了。这可以直接测量增长率,这是以前从未做过的。

这项研究的增长率结果与其他方法估算的值相吻合,表明SANS是测量淀粉样蛋白原纤维生长的合适工具。

该技术还使研究人员能够测量给定样品中原纤维末端的数量。这些信息告诉他们正在生长多少根独立的纤维,以及每根纤维的长度。来自不同蛋白质的原纤维的脆弱性,以及它们破碎成暴露出更多生长末端的较短片段的频率,是理解原纤维疾病传播的难题的关键部分。

首席研究员Ben Eves博士作为ISIS设施开发学生奖学金的一部分,在Bath进行了实验。

他说:“我对这种方法的成功感到非常兴奋。” “开发这项技术是一次真正令人惊奇的经历。了解淀粉样蛋白原纤维的生长是了解其致病性,生物学和技术特性的基础。”

他补充说:“将来,我相信这项技术可用于研究影响淀粉样蛋白原纤维生长速率的不同因素的影响,以及衡量旨在减缓淀粉样蛋白原性的治疗分子(药物的基本组成部分)的影响降低或阻止淀粉样蛋白原纤维的生长。

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