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        研究人员发明了测量原纤维生长速度的新技术

        淀粉样原纤维是体内蛋白质的沉积物,它们结合在一起形成微观纤维。它们的形成与许多严重的人类疾病有关,包括阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和 2 型糖尿病。

        直到今天,科学家们还无法可靠地测量原纤维生长的速度,因为没有可以直接测量溶液生长速度的工具。然而,来自英国巴斯大学和 ISIS 中子和介子源的研究人员现在已经发明了一种技术来做到这一点。他们的研究结果发表在RSC 化学生物学杂志上。

        这是一个重要的突破,因为有关纤维生长的信息是了解淀粉样原纤维相关疾病的关键。了解是什么使这些纤维生长得更快或更慢,或者它们是否断裂以及是什么使它们断裂——换句话说,在分子水平上了解这些纤维——最终可能对寻找治疗这些严重疾病的研究人员产生影响。”

        他补充说:“这项新技术还将帮助科学家研究蛋白质折叠和自组装的非医学作用——例如,在酵母遗传等生物过程中,或研究新的纳米材料。”

        为什么在解决方案中最好地衡量增长率

        大多数用于测量溶液中原纤维生长的实验技术仅测量蛋白质整体转化为原纤维材料的速度,而不是每个原纤维的长度或生长速度。其他技术仅测量附着在玻璃或云母等表面上的一种原纤维。这些条件并不反映溶液中发生的真实生物过程。

        这项新研究的研究人员使用小角中子散射 (SANS) 来研究淀粉样原纤维在溶液中组装时的生长速率和长度。通过使用中子与氢及其同位素氘相互作用的独特方式,研究人员能够使用“对比匹配”使除生长尖端之外的所有原纤维对中子不可见。使用 ISIS 中子设施的 SANS2D 仪器,他们实时观察这些尖端变长。这提供了对增长率的直接测量,这是以前从未做过的。

        本研究的增长率结果与其他方法估计的值一致,表明 SANS 是测量淀粉样原纤维生长的合适工具。

        该技术还允许研究人员测量给定样本中存在的原纤维末端数量。这些信息告诉他们有多少单独的纤维正在生长,以及每根纤维的长度。来自不同蛋白质的原纤维的脆弱性,以及它们分解成较短片段暴露更多生长末端的频率,是理解原纤维疾病传播的关键部分。

        作为 ISIS 设施发展奖学金的一部分,首席研究员 Ben Eves 博士在巴斯进行了这些实验。

        “我对这种方法的成功感到兴奋,”他说。“开发这项技术是一次真正令人惊叹的经历。了解淀粉样蛋白原纤维的生长是了解其致病性、生物学和技术特性的基础。”

        他补充说:“在未来,我相信这项技术可用于研究影响淀粉样蛋白原纤维生长速度的不同因素的影响,以及测量旨在减慢速度的治疗分子(药物的组成部分)的影响。降低或防止淀粉样蛋白原纤维的生长。”

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