Уютный сайт о здоровье

  • УКР
  • РУС

Разработаны «металлоферменты», которые помогут в лечении болезни Альцгеймера

Разработаны «металлоферменты», которые помогут в лечении болезни Альцгеймера

Команда ученых из Японии недавно смогла достичь более эффективной деградации альбумина сыворотки человека – важного белка крови – с помощью инфракрасного облучения высокой интенсивности и присоединения к этому белку комплекса металла – цинка. Их результаты показывают потенциал будущего применения определенных комплексов металлов для лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

Искусственные металлоферменты – это гибридные соединения, которые синтезируются путем присоединения комплексов металлов к белковым молекулам. В последние несколько лет эти соединения привлекали большое внимание в научно-исследовательских сообществах из-за их применения в качестве биологических катализаторов в клетках с целью целенаправленной деградации белков.

Команда ученых из Tokyo University of Science, Япония и Universidad Complutense de Madrid, Испания изучала деградацию специфического металлофермента при облучении высокоэнергетическим инфракрасным лучом. Этот металлофермент был создан путем присоединения комплекса цинка (ZnL) к альбумину сыворотки человека (HSA).

Использование высокоэнергетического инфракрасного излучения для деградации белков не является новым. Например, предварительное исследование в Tokyo University of Science использовало эту методику для деградации нескольких белковых накоплений, включая амилоидные бляшки, вызывающие болезнь Альцгеймера.

Как объясняет ученый д-р Такаширо Акицу, это ситуация, «когда альбумин сыворотки человека сочетается с цинковым комплексом, при котором облучения средне-инфракрасным электрон-свободным лазером способствует разрушению белков». Средне-инфракрасный электрон-свободный лазер (mid-infrared free-electron laser, IR-FEL) – это инструмент, который ученые использовали для облучения созданного ими комплекса.

Команда ученых, в которую входят проф. Акицу, проф. Коичи Цукияма, д-р Такаясу Кавасаки, ассистент проф. Томоуки Харагучи, и проф. Профессор Маурисио А. Палафокс четко идентифицировали присоединения ZnL к HSA. Полученные ими ИК-спектры также указывали на оптимальные длины волны для деградации: это были 1537, 1652 и 1622 см-1, что соответствует двум амидным связям в HSA и двойной связи углерод-азот ZnL соответственно.

Ученые создали тонкие пленки как HSA, так и HSA + ZnL гибрида и облучали части этих пленок. Затем они сравнили радиационное повреждение, вызванное облучением IR-FEL, используя методику под названием инфракрасная трансформация Фурье (FT-IR) и программу для оценки изменений во вторичной структуре белка под названием IR-SSE.

При 1622 см-1 гибридная структура HSA + ZnL НЕ повреждалась. Но на двух других длинах волн белковая структура HSA, как в виде чистого HSA, так и в гибридной форме, оказалась значительно поврежденной. При дальнейших тестах было установлено, что гибридное соединение разрушается сильнее, чем чистый HSA. Ученые считают, что присоединение ZnL к белку HSA дестабилизировало структуру белка, что позволило ему легче деградировать.

Полученные результаты представлены в International Journal of Molecular Sciences, где ученые подчеркивают, что «в настоящее время точный механизм связывания между комплексом и белком неизвестный». Далее, профессор Акицу уточняет, что «исследования разных пар белково-металлических комплексов продолжаются».

Выводы этого исследования пока не могут быть обобщены, и пока ученые не установят причины связывания, применение таких металлических комплексных белков-гибридов в практике будет оставаться ограниченным. Тем не менее, оно оставляет надежду на будущее, в котором болезни, связанные с белковыми дефектами, такие как болезнь Альцгеймера, успешно поддаются лечению.

Источники информации:

  1. https://www.mdpi.com/1422-0067/21/3/874
  2. https://www.news-medical.net/news/20200601/Findings-indicate-potential-therapeutic-interventions-for-Alzheimere28099s-and-other-diseases.aspx

ДРУГИЕ СТАТЬИ

Ученые из Института мозга Крембиля обнаружили функционально важные признаки, которые делают нейроны человека уникальными.

Ученые обнаружили ряд уникальных особенностей человеческих нейронов

Исследователи Национального института здравоохранения обнаружили широкий спектр новых двигательных нейронов вдоль спинного мозга

Исследователи обнаружили новые нейроны мозга, отвечающие за регуляцию движений

Исследователи создали новый инструмент, который позволит врачам и ученым оценивать состояние здоровья головного мозга младенцев, благодаря концентрации различных химических метаболитов.

Ученые разработали новый метод исследования мозга новорожденных

Добавить комментарий

Войти через Ваше имя
Пожалуйста, укажите ваше имя
Электронная почта
Пожалуйста, укажите ваш e-mail
Комментарий
Пожалуйста, оставьте комментарий

наверх
Данная информация предоставлена
с ознакомительной целью.
Не занимайтесь самолечением
Яндекс.Метрика
bigmir)net TOP 100