研究发现阿尔茨海默病和帕金森病的罪魁祸首

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阿尔茨海默病——也称为痴呆——由于神经元的变形和死亡,记忆和认知功能逐渐下降,而导致手和手臂震颤阻碍正常运动的帕金森病是主要的神经退行性疾病。最近,POSTECH 的一个研究小组确定了导致阿尔茨海默病和帕金森病同时发生的药物的结构。

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由 Joon Won Park 教授和博士领导的研究小组。POSTECH 化学系的候选人 Eun Ji Shin 使用原子力显微镜 (AFM) 研究了在阿尔茨海默病和帕金森病重叠中发现的异低聚物的表面结构,以揭示它们的结构特性。这项研究被列为最新一期 Nano Letters 的封面论文。

已知阿尔茨海默病和帕金森病的病理重叠与衍生自β-淀粉样蛋白和α-突触核蛋白的异源寡聚体的形成有关。然而,由于观察其结构的技术限制,很难研究这种治疗方法。

杂低聚物的四倍力映射

源自淀粉样蛋白-β 和 α-突触核蛋白的异源寡聚体的四倍力映射示意图。杂寡聚体的特征在于四种类型的 AFM 探针连接抗体,该抗体识别肽的每一端。来源:POSTECH

为此,研究人员使用原子力显微镜观察了源自淀粉样蛋白-β(被称为阿尔茨海默病的生物标志物)和α-突触核蛋白(被称为帕金森病的生物标志物)的异质寡聚体纳米聚集体的表面特征。单分子水平。

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纳米快报 2021 年 5 月

Nano Letters 的封面。来源:POSTECH

当研究小组用四个固定有识别每个肽的 N 端或 C 端的抗体的 AFM 尖端进行研究时,证实所有聚集体都是异源寡聚体。另外,在异源寡聚体的情况下,确认了识别肽末端的概率高于同源寡聚体。

该结果表明每个肽的末端比同源寡聚体更倾向于位于异源寡聚体的表面,或者位于表面的肽末端具有更多的自由度。即,可以确认,与同源寡聚体相比,异源寡聚体中肽间的聚集更松散地堆积。

BA80正置生物显微镜
BA80正置生物显微镜

这项研究是第一项使用具有四个 AFM 尖端的四重映射来观察蛋白质无序纳米聚集体结构的研究,这种结构以前从未被识别过。它作为实验基础来验证异低聚物聚集的假设。它还可用于与阿尔茨海默病和帕金森病以外的各种神经退行性疾病的重叠现象相关的研究。

“到目前为止,还没有足够的方法来分析纳米聚集体,因此无法阐明异质聚集体的结构特性,”Joon Won Park 教授解释说。“由于本研究开发的分析方法适用于其他淀粉样蛋白聚集体,这将有助于确定阿尔茨海默病或疯牛病等疾病的病因。”

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