Услышав слово «амилоид», большинство людей сразу вспоминает про болезнь Альцгеймера. И действительно, впервые эти плотные белковые образования были обнаружены в головном мозге пациентов с болезнью Альцгеймера. Однако ученые выяснили, что амилоид может выполнять и полезные задачи, играя важную роль в строении многих организмов — от бактерий до млекопитающих, и это может помочь в разработке нового класса синтетических биологических материалов. Результаты нового исследования опубликованы в номере журнала Nature Nanotechnology.
В норме каждый белок находится в специфической структурной форме, которая помогает ему взаимодействовать с другими веществами и организмами. Однако при определенных условиях все белки и пептиды (органические молекулы, схожие с белками, но меньшие по размеру) могут превращаться в амилоид — плотные концентрированные массы белка, прочно сцепленные водородными связями. И процесс этот необратим — структура амилоида необычайно прочна. Именно это его качество и заинтересовало ученых.
Маркус Бюлер (Markus Buehler), профессор гражданской и биологической инженерии в Массачусетском технологическом институте (MIT), США, и Томас Ноулес (Tuomas Knowles), лектор по физической химии в Кембриджском университете (University of Cambridge), Великобритания, досконально проанализировали процесс формирования амилоида, характеристики его удивительной прочности и молекулярного притяжения и потенциал его использования в качестве нового синтетического материала. Ученые отметили, что амилоиду также свойственно прочное прилипание к тканям — бактерии кишечной палочки, например, с его помощью крепко прикрепляются к другим клеткам даже в жидкой среде.
Удивительная прочность амилоида, по словам исследователей, обусловлена его иерархичной структурой, схожей со структурой шелковой ткани, которая также славится своей прочностью. Профессор Бюлер сравнил эту иерархичность со сложением букв алфавита в слова, слов — в предложения, а предложений — в целые книги. Ученые считают, что необычные качества амилоида можно использовать в активно развивающейся сейчас наномеханике — например, в производстве кабеля для телевидения и интернета, а также в новых медицинских разработках.
Ссылки по теме:
- Nature Nanotechnology, 30.07.2011
Мобильники спасают мышей от Альцгеймера - 11.01.2010
Наследство Альцгеймера - статья, 02.08.2010
Микроскопическая картина патологоанатомического препарата с развившимся амилоидозом. Michael Feldman, MD, PhD, University of Pennsylvania School of Medicine.
|