弗吉尼亚理工大学的一个研究小组发现了与阿尔茨海默病和2型糖尿病有关的淀粉样纤维的稳定力量。

这些发现最近发表在《分子生物学杂志》上。

淀粉样蛋白是蛋白质的集合，使蛋白质的许多副本粘在一起形成纤维。大脑中淀粉样纤维的积累导致老年痴呆症，而胰腺中淀粉样纤维的积累通过破坏产生胰岛素的细胞而导致2型糖尿病。

农业与生命科学学院生物化学助理教授和他的团队的研究重点是应用计算机模拟来理解在实验室环境中很难或甚至不可能再现的蛋白质聚集机制。

阐明淀粉样蛋白的结构和稳定性对今后发展抗淀粉样药物治疗具有重要意义。

对于这个研究,Lemkul的团队执行首次模拟淀粉样原纤维使用一个物理模型,其中包括电子极化了解稳定三蛋白在老年痴呆症患者观察到:tau蛋白,淀粉样β-peptide,胰岛淀粉样多肽(IAPP)。IAPP也与2型糖尿病患者的淀粉样纤维有关。

我们发现，这三种形成淀粉样蛋白中的一些氨基酸对环境的微小变化特别敏感，尤其是甘氨酸，它在稳定淀粉样聚集体中起着重要作用。

这三种淀粉样纤维的序列在成分和长度上差别很大，但它们都参与了形成这些纤维结构的聚集途径。单独研究淀粉样蛋白是很常见的;然而，通过研究三种不同的淀粉样纤维，我们能够确定它们之间常见的稳定力。这给了我们新的方向来理解淀粉样蛋白，更好地了解一些淀粉样蛋白是如何导致疾病的。

有了这些新发现，研究人员可以开始设计药物来破坏淀粉样纤维，或者先阻止它们的形成。

如果研究人员能够设计出防止纤维形成的药物，干预治疗将是最有帮助的。

这篇论文的第一作者达西·戴维森是莱姆库尔实验室的一年级研究生，她开始研究微管相关的tau蛋白，这是她项目的一部分。

“我的两个祖父都被诊断出患有阿尔茨海默氏症，所以这项研究对我个人来说非常重要。”这些发现可以帮助研究人员开发更好的药物，针对淀粉样纤维形成的特定区域，这对于阿尔茨海默病的未来治疗来说是令人兴奋的。

戴维森目前正在继续她的微管相关蛋白tau的研究，主要集中在蛋白质折叠以及单个蛋白如何开始聚集形成淀粉样纤维。

Lemkul的团队对未来与研究人员合作，在实验室和动物模型中测试这些发现很感兴趣;然后研究人员就可以开始设计药物来锁定和防止淀粉样蛋白的形成。

淀粉样蛋白的形成与多种人类疾病有关，包括阿尔茨海默病(AD)、2型糖尿病(T2D)、帕金森病、类风湿关节炎、亨廷顿病等。