معلومة

H3. ملخص الاختلالات والتجميع - علم الأحياء

H3. ملخص الاختلالات والتجميع - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أظهر العمل الأخير أن البروتينات التي تعتبر غير ضارة تمامًا يمكن أن تولد مواد وسيطة غير متوازنة تتجمع لإنتاج هياكل سابقة للليف تكون سامة للخلايا. شوهدت نتائج مماثلة مع الثنائيات والقصاصات (حالات البيبريل) لببتيد الأميلويد ب المنطلق من الخلايا العصبية المستزرعة.

يمكن لمجموعة متنوعة من البروتينات التي لا تشترك في بنية ثانوية أو ثالثة أن تشكل مجاميع بروتين تشبه الأميلويد. على الرغم من أن أشكال المونومر الخاصة بهم تشترك في القليل من القواسم المشتركة ، إلا أن مجاميع الأميلويد غير القابلة للذوبان لها بنية مشتركة يكون فيها المونومر في الركام له بنية b كبيرة تعمل خيوطها بشكل عمودي على المحور الكلي. نظرًا لأنه ثبت مؤخرًا أن أي بروتين تقريبًا ، في ظل مجموعة الظروف "الصحيحة" يمكن أن يشكل مثل هذه الركام ، يجب أن توجد ميزة التثبيت لمجموعات البروتين في أي بروتين. تشير الدلائل إلى وجود عمود فقري متعدد الببتيد ، والذي يمكن أن يشكل روابط H بينية مستقرة في بنية بيتا الثانوية ، وليس السلاسل الجانبية ، وهذا هو مصدر بنية الأميلويد الشائعة. في المقابل ، يجب أن تنشأ الأشكال الأصلية غير الأميلويدية للبروتينات العادية من خلال تفاعلات محددة لتسلسل سلسلة جانبية فريدة وهيكل ، والتي تتنافس خارج التفاعلات غير المحددة بين ذرات العمود الفقري الموجودة في هياكل الأميلويد. يصبح التجميع غير النوعي أكثر انتشارًا عندما تصبح السلاسل الجانبية المدفونة كارهة للماء وذرات السلسلة الرئيسية المدفونة أكثر عرضة للمذيبات. يحدث هذا التعرض عندما تشكل البروتينات الأصلية حالات متوسطة من الكريات المنصهرة عند تعرضها لظروف مذيب متغيرة أو عند ظهور طفرات مزعزعة للاستقرار في بروتين من النوع البري. قد تغير بعض الطفرات تعاونية الطي مما يزيد من جزء حالات البروتينات غير الأصلية. قد تؤدي الطفرات الأخرى التي تقلل شحنة البروتين أو تزيد من كراهيته للماء إلى تعزيز التجميع. بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي التعديلات الكيميائية على البروتينات (مثل الأكسدة أو نزع الأمين) إلى زعزعة استقرار الحالة الأصلية ، مما يؤدي إلى تكوين حالة الكريات المنصهرة. بمجرد تشكيلها ، قد تتجمع هذه الحالة من خلال عزل الكرات المائية الجانبية المكشوفة أو من خلال تكوين رابطة H بين السلسلة الرئيسية. يبدو أن تكوين الركام يستمر من خلال التكوين الأولي للوحدات القابلة للذوبان (والتي قد تكون أو لا تكون أكثر سمية للخلايا من الركام النهائي). الركام من الأنواع المستقرة حركيًا. نظرًا لأن تكتلات الأميلويد سامة للخلايا ويمكن لأي بروتين تقريبًا تكوينها ، وإن كان ذلك بميول مختلفة ، فإن الطبيعة ، من خلال الانتقاء التطوري ، من المفترض أن تكون غير مفضلة للبروتينات ذات الميول العالية لتشكيل مثل هذه المجاميع.

  • رؤى الطبيعة: طي البروتين واختلاله (2003) - سلسلة مقالات رائعة (ملفات PDF).

حدد Wasmer وزملاؤه بنية الحالة الصلبة بالرنين المغناطيسي النووي لحالة ألياف الأميلويد لمجال تشكيل بريون لبروتين HET-s من فطر P. anserina. وهو يتألف من ملف لولبي ب أعسر.

جمول: نماذج ألياف الأميلويد من جامعة كاليفورنيا

مطلوب طي البروتين بدقة من أجل بقاء الخلية. من الواضح أن طي البروتين الشاذ يمكن أن يكون سببًا لمرض خطير. نظرًا للطبيعة الاستثنائية للمهمة وفشلها ، يجب تنظيم العملية التي تحكم طي البروتين بدرجة عالية. يوضح الرسم البياني أدناه الخطوات التي تحدد التركيزات داخل الخلايا ومواقع الهياكل البروتينية العادية والشاذة.

تشمل العلاجات المحتملة لأمراض الانقسام البروتيني استبدال البروتينات الشاذة ، أو تحويل التوازن نحو الأشكال النشطة ذات الروابط الصغيرة ، أو تعديل المسارات بالعوامل التي تؤثر على المسارات مثل نقل الإشارات ، والنسخ ، والترجمة ، والتدهور ، والانتقال باستخدام جزيئات مثل siRNAs لتعديل التركيزات من المرافقين ، والمصنفات ، ومسارات الإشارة.


بيولوجيا السربين

أوليفيا س لونج. ستيفن سي باك ، في طرق في علم الإنزيمات ، 2011

الملخص

تعد اختلالات البروتين و / أو البلمرة و / أو التجميع من السمات المميزة لاعتلال السربين والعديد من الاضطرابات الوراثية البشرية الأخرى بما في ذلك مرض الزهايمر وهنتنغتون ومرض باركنسون. بينما ساعدت نماذج الكائنات الحية الأعلى في تشكيل فهمنا لهذه الأمراض ، فإن أنظمة النماذج الأبسط ، مثل أنواع معينة انيقة، توفر براعة كبيرة لتوضيح الآليات الجينية المعقدة الكامنة وراء هذه الأمراض. علاوة على ذلك ، تم تعزيز التطورات الحديثة في المنهجيات الآلية عالية الإنتاجية C. ايليجانس كأداة مفيدة لاكتشاف الأدوية. في هذا الفصل ، نصف كيف يمكن للمرء أن يصور اعتلالات السربن في نموذج C. ايليجانس وكيف يمكن للمرء أن يستغل هذا النموذج لتحديد المركبات الجزيئية الصغيرة التي يمكن تطويرها إلى أدوية علاجية فعالة.


يقلل الحث الكيميائي لـ Hsp70 من تراكم ألفا سينوكلين في خلايا الورم العصبي

يرتبط اختلال وتجميع α-synuclein (α-syn) بتطور عدد من الأمراض التنكسية العصبية بما في ذلك مرض باركنسون (PD). كشفت تحليلات أنسجة ما بعد الوفاة عن وجود مرافقين جزيئية داخل مجاميع α-syn ، مما يشير إلى أن المرافقين يلعبون دورًا في سوء تشكيل α-syn والتجميع. في الواقع ، يؤدي تثبيط نشاط المرافقة إلى تفاقم سمية α-syn ، كما أن الإفراط في التعبير عن المرافقين ، وخاصة بروتين الصدمة الحرارية 70 كيلو دالتون (Hsp70) ، يحمي من السمية الناتجة عن α-syn. في هذه الدراسة ، قمنا بالتحقيق في تأثير carbenoxolone (CBX) ، وهو مشتق من حمض الجليسيرريزيك تم الإبلاغ عنه سابقًا لتنظيم Hsp70 ، في خلايا الورم العصبي البشري المفرط في التعبير عن α-syn. لقد أبلغنا أن علاج CBX يقلل من تراكم α-syn ويمنع السمية الخلوية التي يسببها α-syn. نوضح كذلك أن تحريض Hsp70 بواسطة CBX ينشأ من تنشيط عامل الصدمة الحرارية 1 (HSF1). أدى مثبط Hsp70 MAL3-101 ومُحسِّن Hsp70 115-7c إلى زيادة أو نقصان في تجميع α-syn ، على التوالي ، بالاتفاق مع هذه النتائج. باختصار ، تقدم هذه الدراسة دليلًا على إثبات المبدأ بأن التعديل الكيميائي لآلة Hsp70 هو استراتيجية واعدة لمنع تجميع α-syn.

الأرقام

انخفاض CBX α المجاميع المحتوية على سين ...

انخفاض CBX α - الركام المحتوي على سين ويقلل من تراكم البروتين الكلي في H4 / α ...

يستحث CBX تعبير Hsp70 في ...

يستحث CBX تعبير Hsp70 في H4 / α خلايا سين- GFP. (أ) تعبير مرنا النسبي ...

تثبيط أسباب Hsp70 α ...

تثبيط أسباب Hsp70 α -تجميع سين في H4 / α -خلايا سين- GFP المعالجة ...

تفعيل Hsp70 يقلل α ...

تفعيل Hsp70 يقلل α -تجميع سين في H4 / α -خلايا سين- GFP المعالجة ...

يتم تنشيط HSF1 في H4 / α -خلايا سين- GFP تعامل مع CBX. (أ) H4 / ...

تحث CBX على توليد ...

تحفز CBX على توليد ROS داخل الخلايا ولكنها لا تحفز موت الخلايا المبرمج في ...


تغيرات طي البروتين في التصلب الجانبي الضموري

يؤدي اختلال تكوين البروتين إلى تكوين البروتينات المتجمعة وشوائب البروتين ، والتي ترتبط بفقدان التشابك وموت الخلايا العصبية في الأمراض التنكسية العصبية. التصلب الجانبي الضموري (ALS) هو مرض تنكسي عصبي يستهدف الخلايا العصبية الحركية في الدماغ وجذع الدماغ والحبل الشوكي. العديد من البروتينات غير صحيحة وترتبط إما وراثيًا أو مرضيًا في ALS ، بما في ذلك ديسموتاز الفائق 1 (SOD1) ، بروتين ربط الحمض النووي للقطران -43 (TDP-43) ، Ubiquilin-2 ، p62 ، VCP ، والبروتينات المتكررة ثنائية الببتيد الناتجة عن التكرار غير التقليدي المرتبط ترجمة غير ATG لتوسيع التكرار في C9ORF72. تساعد بروتينات Chaperone ، بما في ذلك بروتينات الصدمة الحرارية (Hsp s) وعائلة إيزوميراز ثاني كبريتيد البروتين (PDI) ، في طي البروتين وبالتالي يمكن أن تمنع اختلال البروتين ، وقد تم التورط في كونها وقائية في ALS. في هذه المراجعة نقدم نظرة عامة على الأدبيات الحالية المتعلقة بالآليات الجزيئية لخلل البروتين وتجميعه في ALS ، ودور المرافقين كأهداف محتملة للتدخل العلاجي. هذه المقالة جزء من عدد خاص بعنوان SI: ER الإجهاد.

الكلمات الدالة: التصلب الجانبي الضموري C9ORF72 روابط ثنائي كبريتيد ER إجهاد بروتين FUS إيزوميراز ثنائي كبريتيد البروتين (PDI) اختلال البروتين ديسموتاز الفائق 1 (SOD1) TDP-43.


تراكم البروتين والسمية الكلية: رؤى جديدة في طي البروتين ، والأمراض الخاطئة والتطور البيولوجي

يعتبر ترسب البروتينات في شكل ألياف و لويحات أميلويد سمة مميزة لأكثر من 20 حالة تنكسية تؤثر إما على الجهاز العصبي المركزي أو مجموعة متنوعة من الأنسجة المحيطية. نظرًا لأن هذه الحالات تشمل مرض الزهايمر ، ومرض باركنسون ، وأمراض البريون ، والعديد من أشكال الداء النشواني الجهازي المميت ، وحالة واحدة على الأقل مرتبطة بالتدخل الطبي (غسيل الكلى) ، فهي ذات أهمية كبيرة في سياق صحة الإنسان ورفاهيته في الوقت الحاضر. لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن الآلية التي تتجمع بها البروتينات المرتبطة بهذه الأمراض وتشكل هياكل أميلويد ، وكيف تؤثر الأخيرة على وظائف الأعضاء التي ترتبط بها. ظهر قدر كبير من المعلومات حول هذه الأمراض ، ومع ذلك ، خلال السنوات الخمس الماضية ، تسبب الكثير منها في إعادة فحص عدد من الافتراضات الأساسية حول أمراض الأميلويد. على سبيل المثال ، من الواضح الآن أن القدرة على تكوين هياكل أميلويد ليست سمة غير عادية للعدد الصغير من البروتينات المرتبطة بهذه الأمراض ولكنها بدلاً من ذلك خاصية عامة لسلاسل البولي ببتيد. كما وجد مؤخرًا أن تراكمات البروتينات غير المرتبطة بأمراض الأميلويد يمكن أن تضعف قدرة الخلايا على العمل إلى حد مماثل لمجموعات البروتينات المرتبطة بحالات تنكسية عصبية معينة. علاوة على ذلك ، يبدو أن ليفية أو لويحات الأميلويد الناضجة أقل سمية إلى حد كبير من مجاميع ما قبل الألياف التي هي سلائفها. يبدو أن سمية هذه الركام المبكرة ناتجة عن قدرة ذاتية على إعاقة العمليات الخلوية الأساسية من خلال التفاعل مع الأغشية الخلوية ، مما يتسبب في الإجهاد التأكسدي وزيادة الكالسيوم الحر 2+ الذي يؤدي في النهاية إلى موت الخلايا المبرمج أو موت الخلايا الميتة. تشير "النظرة الجديدة" لهذه الأمراض أيضًا إلى أن الحالات التنكسية الأخرى يمكن أن يكون لها أصول أساسية مماثلة لتلك الموجودة في داء الأميلويد. بالإضافة إلى ذلك ، يبدو أن آليات الحماية الخلوية ، مثل المرافق الجزيئية وآلية تحلل البروتين ، حاسمة في الوقاية من المرض في الكائنات الحية التي تعمل بشكل طبيعي. كما يقترح بعض العوامل الجديدة المثيرة للاهتمام التي يمكن أن تكون ذات أهمية كبيرة في تطور الجزيئات البيولوجية والآليات التي تنظم سلوكها.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


البيولوجيا الكيميائية للتنكس العصبي: نهج جزيئي

يركز هذا الكتاب ، الذي كتبه اختصاصي في الكيمياء العصبية ، على الجهات الفاعلة الرئيسية المشاركة في الاضطرابات التنكسية العصبية على المستوى الجزيئي ، ويركز بشكل خاص على الجوانب الهيكلية وطرق العمل. بالاعتماد على البيانات الحديثة حول بنية الإنزيم وطريقة العمل وتصميم المانع ، فإنه يصف - من وجهة نظر الكيمياء الحيوية - أهم ستة أنظمة للناقلات العصبية والإنزيمات المكونة لها ومستقبلاتها. يتم أيضًا تغطية اختلال وتجميع البروتينات داخل الدماغ. بالإضافة إلى ذلك ، يستعرض الكتاب مجموعة واسعة من العوامل العلاجية المثبتة والمستقبلية التي تعدل العمليات الرئيسية في الدماغ ، من تركيبها الكيميائي إلى طريقة عملها في الأنظمة النموذجية وكذلك في المريض.

البيولوجيا الكيميائية للتنكس العصبي: يتم تقديم النهج الجزيئي في جزأين. الأول يقدم أنظمة الناقل العصبي ويقدم شرحًا عامًا للمشبك ووصفًا للبنى الرئيسية المشاركة في النقل العصبي والتي يمكن اعتبارها أهدافًا علاجية لاضطرابات الجهاز العصبي المركزي. يعرض الجزء الثاني الجوانب الجزيئية والكيميائية التي تشارك أو تتأثر بشكل مباشر في التنكس العصبي ، بما في ذلك استقلاب الناقلات العصبية ، والإنزيمات التي تعالج الناقلات العصبية ، واختلال البروتين ، والعوامل العلاجية.

- يستخدم نهجًا متعدد التخصصات لسد الفجوة بين الأحداث الكيميائية الحيوية الأساسية في الخلية العصبية وتأثيراتها العصبية على الدماغ
- يركز على كيمياء مُعدِّلات الجزيئات الصغيرة التي تعتبر جزيئات الرصاص المحتملة للأدوية الجديدة
- يغطي ستة أنظمة ناقل عصبي رئيسية وإنزيماتها ومستقبلاتها - الدوبامين ، النورادرينرجيك ، السيروتونين ، الكوليني ، GABAergic ، والجلوتاماتيرجيك

البيولوجيا الكيميائية للتنكس العصبي: النهج الجزيئي هو مورد رئيسي للكيميائيين الطبيين وعلماء الأحياء العصبية والكيمياء العصبية وعلماء الكيمياء الحيوية وعلماء الأحياء الجزيئية وعلماء الفسيولوجيا العصبية.

المؤلف السير

بيدرو ميرينو ، دكتوراه ، حاصل على كرسي في الكيمياء العضوية في جامعة سرقسطة ، إسبانيا. قدمت أعماله العلمية في أكثر من 220 ورقة ، وفصول كتب مختلفة ، وكتاب واحد. تشمل اهتماماته البحثية البيولوجيا الكيميائية مع التركيز بشكل خاص على علم السكر والكيمياء الحاسوبية والتوليف غير المتماثل والحفز.


شاهد الفيديو: الأحياء متقدم- صف 11 - الإختلالات الوراثية في الإنسان (قد 2022).


تعليقات:

  1. Kahn

    يوافق ، غرفة مفيدة جدا

  2. Marlan

    يمكن قول ذلك ، هذا الاستثناء :) القواعد

  3. Desiderio

    آسف للمقاطعة ... أنا هنا مؤخرًا. لكن هذا الموضوع قريب جدًا مني. اكتب إلى PM.

  4. Wichell

    من الضروري أن تكون أكثر تواضعا



اكتب رسالة