Amiloid

Mikrografija prikazuje amiloidne agregate (roze) u tankom crevu. H&E stain.

Amiloidi su nesolubilini fibrozni proteinski agregati. Amiloidi nastaju od bar 18 vrsta proteina koji se normalno nalaze u organiznu, ali imaju grešku u proteinskom foldingu.[1] Proteini koji nisu zauzeli nativnu konformaciju međusobno interaguju i grade amiloide. Amiloidi zatim interaguju međusobno povećavajući amiloidne agregate ili interaguju sa ćelijskim strukturama na štetan način ugrožavajući normalne funkcije ćelije. Amiloidi su povezani sam najmanje 20 teških humanih bolesti. Patološka akumulacija amiloidnih fibrila u organima može dovesti do amiloidoze, koja je ključni patološki faktor u razvoju brojnih neurodegenerativnih bolesti. [2]

Patologija

Razlozi zbog koji amiloidi izazivaju bolesti nisu potpuno jasni. U nekim slučajevima amiloidni agregati i fibrili prostim mehaničkim dejstvom uništavaju unutarćelijske i tkivne strukture. Konsenszus u naučnoj zajedinici je da intermedijerni prekursori amiloida zapravo imaju veću patološku ulogu u narušavanju ćelijskih struktura i da prekursori agregata zapravo dovode do ćelijske smrti.[3][4]

Deregulacija nivoa i transporta kalcijuma je primećena u ćelijama izloženim amiloidnim oligomerima. Pokazano je da mali amiloidni agregati mogu da formiraju jonske kanale u ćelijskoj i mitohondrijalnoj membrani i na taj način izaovu poremećaje u transportu i regulaciji nivoa kalcijuma kako u ćeliji tako u mitohondrijama.[5]

Studije su pokazale da amiloidne formacije koje dovode do disfunkcije mitohondrija rezultuju proiyvodnjom rekaktivnih kiseoničnih vrstra koje dalje mogu inicirati signalni put koji vodi ka programiranoj ćelijskoj smrti, apoptozi.[6]

Istraživanja su pokazala da neki amiloidni agregati kao Hantingtin, koji izaziva Hantingtonov Sindrom, imaju enzimsku aktivnost, odnosno da indukuju polimerizaciju prirodnih amiloidogeničnih proteina u neuronima, što dovodi do smrti neurona.[7] Sličan enzimski efekat pokazuju prionski proteini u [[Krojcfeld-Jakobova bolest]]. Prioni induku refolding normalnih protina u nenativne konformacije, što dovodi do stvaranja amiloidnih agregata koji prouzrokuju Krojcfeld-Jakobovu bolest.

Reference

  1. ↑ Marina Rami´rez-Alvarado, Jane S. Merkel, and Lynne Regan (2000). „A systematic exploration of the influence of the protein stability on amyloid fibril formation in vitro”. PNAS 97 (16): 8979–8984. DOI:10.1073/pnas.150091797. PMC 16807. PMID 10908649. 
  2. ↑ Pulawski, W; Ghoshdastider, U; Andrisano, V; Filipek, S (2012). „Ubiquitous amyloids”. Applied Biochemistry and Biotechnology 166 (7): 1626-43. DOI:10.1007/s12010-012-9549-3. PMC 3324686. PMID 22350870.  edit
  3. ↑ Demuro A, Mina E, Kayed R, Milton SC, Parker I, Glabe CG; Mina; Kayed; Milton; Parker; Glabe (April 2005). „Calcium dysregulation and membrane disruption as a ubiquitous neurotoxic mechanism of soluble amyloid oligomers”. The Journal of Biological Chemistry 280 (17): 17294–300. DOI:10.1074/jbc.M500997200. PMID 15722360. 
  4. ↑ Ferreira ST, Vieira MN, De Felice FG; Vieira; De Felice (2007). „Soluble protein oligomers as emerging toxins in Alzheimer's and other amyloid diseases”. IUBMB life 59 (4–5): 332–45. DOI:10.1080/15216540701283882. PMID 17505973. 
  5. ↑ Kagan BL,Azimov R,Azimova R (2004-11-01). „Amyloid Peptide Channels”. J Membrane Biol 202 (1): 1–10. DOI:10.1007/s00232-004-0709-4. 
  6. ↑ Kadowaki, H; Nishitoh, H; Urano, F; Sadamitsu, C; Matsuzawa, A; Takeda, K; Masutani, H; Yodoi, J i dr.. (2005). „Amyloid beta induces neuronal cell death through ROS-mediated ASK1 activation”. Cell Death Differ 12 (1): 19–24. DOI:10.1038/sj.cdd.4401528. PMID 15592360. 
  7. ↑ Kochneva-Pervukhova, NV; Alexandrov, AI, Ter-Avanesyan, MD (2012). Tuite, Mick F. ur. „Amyloid-mediated sequestration of essential proteins contributes to mutant huntingtin toxicity in yeast”. PLoS ONE 7 (1): e29832. DOI:10.1371/journal.pone.0029832. PMC 3256205. PMID 22253794. 

Vanjske veze

  • Dutch forum
  • Amyloidosis Foundation
  • Bacterial Inclusion Bodies Contain Amyloid-Like Structure at SciVee
  • Amyloid Cascade Hypothesis Arhivirano 2009-02-19 na Wayback Machine-u
  • Stanford University Amyloid Center
  • Amyloid Treatment and Research Program at Boston University
  • Amyloid: Journal of Protein Folding Disorders web page at InformaWorld
  • Information, support and advice to anyone with Amyloidosis, particularly in Australia Arhivirano 2005-07-20 na Wayback Machine-u (www.amyloidosisaustralia.org)
  • UK National Amyloidosis Centre - one of the largest amyloid diagnosis and research centres Arhivirano 2018-03-11 na Wayback Machine-u at ucl.ac.uk
  • Engineering Amyloid for material Arhivirano 2004-11-27 na Wayback Machine-u at University of California, Berkeley
  • National Kidney and Urologic Diseases Information Clearinghouse Arhivirano 2020-05-27 na Wayback Machine-u at National Institute of Health
  • Role of anesthetics in Alzheimer's disease: Molecular details revealed
  • Mini Review Amyloidosis[mrtav link] Covering structure, mechanisms of action and kinetics of amyloid fibrils.
  • Video of amyloid formation.