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Default @ July 10, 2013

Nueva estructura de la proteína podría ayudar a tratar, las enfermedades relacionadas con la enfermedad de Alzheimer

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No hay cura para la enfermedad de Alzheimer y otras formas de demencia, pero la comunidad de investigación es un paso más cerca de encontrar el tratamiento.

Nueva estructura de la proteína podría ayudar a tratar, las enfermedades relacionadas con la enfermedad de Alzheimer


Una proteína anormal, izquierda, es interceptado por el compuesto € ™ s Uwa que puede unirse a la proteína tóxica y neutralizarlo, como se muestra a la derecha.

Crédito: U de Washington

Universidad de Washington bioingenieros han un diseñado una estructura de péptido que puede detener los cambios nocivos de las proteínas normales del cuerpo en un estado que está vinculada a las enfermedades generalizadas, como el Alzheimer, el Parkinson, la enfermedad cardíaca, la diabetes tipo 2 y la enfermedad de Lou Gehrig. Los bloques molécula sintética estas proteínas a medida que cambian de su estado normal en una forma anormalmente doblado por la orientación de una fase intermedia tóxico.

El descubrimiento de un bloqueador de proteínas podría conducir a formas de diagnosticar y tratar incluso una gran franja de enfermedades que son difíciles de precisar y rara vez tienen una cura.

"Si usted realmente puede atrapar y neutralizar la versión tóxica de estas proteínas, entonces esperemos que nunca obtener cualquier daño adicional en el cuerpo", dijo el autor principal, Valerie Daggett, un profesor de la Universidad de Washington de la bioingeniería. "Lo que es crítico con esta y lo que nunca se ha hecho antes es que una sola secuencia de péptido trabajar en contra de las versiones tóxicas de un número de diferentes proteínas amiloides y péptidos, independientemente de su secuencia de aminoácidos o las estructuras normales 3-D".

Los hallazgos fueron publicados en línea este mes en la revista eLife.

Más de 40 enfermedades conocidas como enfermedades amiloides - la enfermedad de Alzheimer, el Parkinson y la artritis reumatoide son unos pocos - están vinculados a la acumulación de proteínas después de que se han transformado de sus normalmente plegadas, formas biológicamente activas para plegado anormalmente, los depósitos agrupados llamadas fibrillas o placas . Esto ocurre de forma natural a medida que envejecemos, hasta cierto punto - nuestros cuerpos no descomponer las proteínas tan rápido como deberían, provocando una mayor concentración en algunas partes del cuerpo.

Cada enfermedad amiloide tiene una estructura de la proteína o péptido único, anormalmente doblada, pero a menudo este tipo de enfermedades son mal diagnosticados porque los síntomas pueden ser similares y localización exacta que la proteína está presente por lo general no se realiza hasta después de la muerte, en una autopsia.

Como resultado, muchos tipos de demencia son diagnosticadas en términos generales como la enfermedad de Alzheimer, sin una prueba definitiva, y otras enfermedades pueden ir sin diagnosticar y sin tratar.

La estructura molecular de una proteína amiloide puede ser sólo ligeramente diferente de una proteína normal y puede transformar a un estado tóxico con bastante facilidad, por lo que las enfermedades amiloides son tan frecuentes. Los investigadores construyeron una estructura de proteína, llamada "hoja de alfa", que complementa la estructura tóxica de proteínas amiloides que se descubrieron en las simulaciones por ordenador. La hoja de alfa ataca efectivamente el estado medio tóxico de la proteína atraviesa en la transición de normal a anormal.

Las estructuras se podrían adaptar aún más para unirse específicamente con las proteínas en ciertas enfermedades, que podría ser útil para terapias específicas.

Los investigadores esperan que sus compuestos diseñados podrían utilizarse como diagnóstico para enfermedades amiloides y como fármacos para tratar las enfermedades o al menos progresión lenta.

"Por ejemplo, los pacientes podrían tener un amplio examen de primer paso realizado para ver si tienen una enfermedad amiloide y luego profundizan aún más para determinar qué proteínas están presentes para identificar la enfermedad específica", dijo Daggett.

El equipo de investigación incluye a Gene Hopping, Jackson Kellock y James Bryers de UW bioingeniería; Gabriele Varani y Ravi Pratap Barnwal de la química UW; Peter Law, un ex estudiante graduado de la Universidad de Washington; y Byron Caughey de los Institutos Nacionales de Rocky Mountain Laboratorios de Salud.

Trabajando con el Centro de la Universidad de Washington para la comercialización, tienen una patente sobre un compuesto y han presentado una solicitud para patentar toda la clase de compuestos relacionados.

Esta investigación se inició hace una década en el laboratorio de Daggett cuando un ex estudiante de posgrado, Roger Armen, descubrió por primera vez esta nueva estructura secundaria a través de simulaciones por ordenador. El equipo de Daggett fue capaz de demostrar su validez en los últimos años mediante el diseño de compuestos estables y poniendo a prueba su capacidad para unirse versiones tóxicos de diferentes proteínas amiloides en el laboratorio.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de la Salud (Medicina General de Ciencias), la Fundación Nacional para la Ciencia, la Fundación Coulter H. Wallace y monedas de confianza de la investigación de Alzheimer.