康斯坦茨大学的科学家们,阿姆斯特丹自由大学的合作力量BioSpin,首次成功绑定的直接光谱检测的“帕金森蛋白质”α-synuclein细胞中的脂质膜。
蛋白质α-synuclein是人类大脑中最丰富的蛋白质。它通常被称为“帕金森蛋白质”,这种蛋白质的沉积脑细胞是帕金森病的一个特点。尽管利息高蛋白质,生物医学研究的许多问题关于α-synuclein功能和生理的活细胞仍有待回答。例如,它以前不清楚和蛋白质结合在多大程度上与内部电池组件如膜。这些过程可以在疾病的发展中发挥作用,Konstanz-based物理化学家Malte Drescher教授领导的研究小组使用了电子顺磁共振(EPR)谱的进一步发展来了解更多关于“帕金森蛋白质”的绑定属性。半岛综合体育官方APP下载德甲他们的研究提供的证据的概念,一个先进的电子顺磁共振法、快速扫描电子顺磁共振光谱学,根本上是适合阐明protein-lipid在细胞的相互作用。半岛综合体育官方APP下载德甲此外,第一个实际测试取得直接证据α-synuclein绑定的细胞内的膜。
在两种方法中,传统和先进的蛋白质研究首先安装所谓的自旋探针。这些化学探针可以检测蛋白质结构的变化。自旋探针都有一个自由电子的自旋是兴奋与微波辐照。在传统EPR谱,为每个群兴奋的旋转需要等半岛综合体育官方APP下载德甲到这种影响衰变前组又可以兴奋。这个相对费时的过程必须重复许多通过实现完整的测量。
快速扫描电子顺磁共振光谱学,相比之下,不半岛综合体育官方APP下载德甲再需要等到影响旋转组继续测量前消退。“相反,你匆忙从自旋组旋转组影响幽灵似地,然后回到第一组在非常时刻,其励磁刚刚平息”,Drescher说。一方面,这个过程缩短所需的测量时间,另一方面它允许应用更高的微波功率,从而提高该方法的准确性。研究人员利用这些优势在他们当前的研究α-synuclein的具有约束力的行为。
从之前的在体外研究中,人们已经知道,“帕金森蛋白质”α-synuclein可以依附电带负电荷的脂质膜。在EPR谱,这半岛综合体育官方APP下载德甲个绑定过程伴随着被测信号的变化特征。“最初无序α-synuclein假定有序形式绑定到膜。这降低了自旋探针的流动,绑定的蛋白质可以直接测量方法检测到的“特里萨·布劳恩解释说,博士生在Drescher所在的研究小组,会同Juliane Stehle,该研究的第一作者。
使用合成,带负电荷的膜囊泡和纯化α-synuclein Drescher和他的同事们能够快速扫描电子顺磁共振光谱学检测相同的信号变化。半岛综合体育官方APP下载德甲然而,他们不仅获得了成功在体外,而且非洲爪蟾的细胞内(非洲爪蟾蜍光滑的),首先介绍了人工膜囊泡,一短时间之后,蛋白质。研究小组然后进行时间测量,能够直接观察,根据测量信号的变化,如何的蛋白结合的细胞比例增加。
comparable-albeit明显weaker-increase绑定α-synuclein的数量随着时间的推移也发生在没有引入人工膜细胞。因此,根据Drescher,只剩下一种解释为这个至关重要的观察。“这是我们第一次看到α-synuclein与内生的直接证据,即自然现有的脂质膜也”。由于面积相对较小的影响,在实验中以更少的精确测量方法之前仍然隐藏起来。
在未来的研究中,马尔特Drescher所在的小组计划建立在这个结果的过程,进一步阐明α-synuclein自然细胞的胞内绑定组件,为了更多地了解蛋白质的功能。在这个过程中迈出的重要一步将从青蛙细胞作为模型系统不同的哺乳动物细胞类型。长期目标是更好地理解protein-lipid交互的“帕金森蛋白质”,其作用在帕金森病的发展能够开发合适的治疗方法。
