Monster Mash: Eiwitvouwen Is Fout Gegaan

{h1}

De kleverige eiwitgroepen, bekend als amyloïde plaques, zijn geassocieerd met veel chronische en invaliderende stoornissen.

Stel je een horrorfilmmonster uit de jaren 50 voor - een sluipende, gelatineachtige, kleverige kluwen van smurrie die alles om zich heen wurgt. Dat is wat amyloïde plaques zijn als ze zich vormen in lichaamsweefsels. Deze kleverige eiwitgroepen zijn geassocieerd met veel chronische en invaliderende stoornissen, waaronder diabetes type 2 en neurodegeneratieve aandoeningen zoals Parkinson en Huntington.

Amyloïde plaques waren vele jaren een mysterie. De Duitse arts Alois Alzheimer bemerkte hen voor het eerst in de vroege jaren 1900 in het brein van een overleden patiënt die een eigenaardige vorm van geheugenverlies en stemmingswisselingen had ervaren - symptomen van de ziekte die nu zijn naam draagt. Een paar decennia geleden bepaalden wetenschappers de basisstructuur van de plaques. Sindsdien hebben onderzoekers, veel gefinancierd door de National Institutes of Health, enorme stappen gezet om te begrijpen hoe deze structuren een rol spelen bij ziekte.

Misvormde puinhoop

In de meeste gezonde eiwitten vouwt een keten van kleine moleculen, aminozuren genaamd, op een precieze manier op. Eiwitten zijn opgebouwd uit combinaties van lange, rechte spoelen; scharnieren; en brede, platte secties die bètaflokken worden genoemd. Al deze stukjes moeten op de juiste plek zitten voor een eiwit om zijn unieke functie uit te oefenen en te voorkomen dat het aan zichzelf of aan andere eiwitten blijft kleven.

Amyloïde plaques beginnen buitencellen te vormen wanneer een eiwit zich ontvouwt in reactie op een mutatie of cellulaire stress zoals warmte. Terwijl veel eiwitten zich opnieuw vouwen in hun gezonde vormen, zullen sommige zich verkeerd vouwen. In amyloïde-vormende eiwitten kunnen secties van aminozuurketens die normaal geen bèta-vellen vormen zich in deze platte structuur verplaatsen. Wanneer dit gebeurt, kunnen de beta-sheets op elkaar worden gestapeld en aan elkaar blijven plakken. Zelfs slechts een paar gestapelde beta-vellen kunnen giftig zijn: net als een vampier kunnen ze gaten in celmembranen doorboren, waardoor de cellen afsterven. Amyloïde beta-vellen kunnen zich bijna eindeloos opeenhopen en worden lange, door cellen verwarde draden die fibrillen worden genoemd. Globs van veel fibrillen maken de plaques die het kenmerk zijn van de ziekte van Alzheimer en vergelijkbare ziekten.

De monsters weghouden

De eindeloze formatie van amyloïde plaques is als een schooldans die heel erg mis gegaan is.

Stel je een cel 'prom' voor. Meestal draaien eiwitmoleculen rond in specifieke stappen. Cellen hebben zelfs speciale eiwitten, chaperones genaamd, die de orde proberen te houden. Chaperones vervullen verschillende rollen bij het helpen van eiwitten om hun normale vormen in te vouwen en te behouden. Eén groot chaperonne-complex kan bijvoorbeeld een eiwit dat zich ontvouwt volledig omgeven, het beschermen tegen andere eiwitten die eraan kunnen kleven en het helpen om het weer correct te hervouwen.

Het gaat goed met de moleculaire dans tot er een griezelig, amyloïde-vormend eiwit verschijnt. Wetenschappers hebben geleerd dat zelfs één molecuul van deze eiwitten gezonde kopieën van hetzelfde eiwit kan veroorzaken om zich verkeerd te vouwen en lijmachtige plaques te maken. De verkeerd gevouwen eiwitten kunnen zich verspreiden door inname en zelfs bloedtransfusies. Dergelijke infectieuze eiwitten, prionen genaamd, leiden tot de ziekte van Creutzfeldt-Jakob en boviene spongiforme encefalopathie (ook bekend als "gekkekoeienziekte").

Te veel amyloïde eiwitten kunnen de chaperones overweldigen, waardoor de vorming van tandplak de beschermende activiteiten overtreft. Nader onderzoek kan uitwijzen hoe deze nachtmerrie kan worden bestreden en mogelijk mensen kan helpen die amyloïde-gerelateerde ziekten hebben of kunnen ontwikkelen. Sommige onderzochte mogelijkheden zijn onder meer het gebruik van medicijnen om risicovolle eiwitten op de juiste manier te laten folden of om het vermogen of het aantal chaperonmoleculen van de cel te vergroten.

Dit Inside Life Science-artikel werd aan WordsSideKick.com verstrekt in samenwerking met de Nationaal instituut voor algemene medische wetenschappen, deel van de National Institutes of Health.

Kom meer te weten:

Boekje met structurele biologie, informatieblad en video

Ook in deze serie:

Eiwitvormen bestuderen Helpen bij het bestrijden van HIV


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com