A fehérjeaggregáció és amiloidképződés szerkezeti alapjai; a különféle morfológiájú aggregátumok kialakulásának körülményei és in vivo hatásuk vizsgálata = Structural basis and thermodynamics of protein aggregation and amyloid formation; in vivo effect of aggregates of different morphologies

Kardos, József and Juhász, Gábor and Liliom, Károly (2013) A fehérjeaggregáció és amiloidképződés szerkezeti alapjai; a különféle morfológiájú aggregátumok kialakulásának körülményei és in vivo hatásuk vizsgálata = Structural basis and thermodynamics of protein aggregation and amyloid formation; in vivo effect of aggregates of different morphologies. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 68464_ZJ1.pdf Download (47kB) | Preview

Abstract

Fehérjeaggregációra, amiloidképződésre vezethető vissza számos neurodegeneratív betegség. Az újabb eredmények szerint e betegségek kialakulásában az amiloid formán kívül szerepet játszanak az egyéb aggregátumok, pl. az oligomerek, szférikus aggregátumok, protofilamentumok, amelyek toxikusabbak lehetnek az élő sejtek számára. Míg a natív, globuláris fehérjék foldingja jól ismert, keveset tudunk az amiloid szálak szerkezetéről, kialakulásuk mechanizmusáról, és az őket stabilizáló tényezőkről. Az általunk kidolgozott izotermális titrációs kalorimetriai eljárással és a fehérjeaggregátumok magas hőmérséklet indukálta disszociációjának vizsgálatával lehetővé vált az amiloidképződés termodinamikai jellemzése, a stabilitást meghatározó tényezők felderítése. Az amiloid-? peptid fragmentumaiból és más fehérjékből különféle morfológiájú aggregátumokat képeztünk és vizsgáltuk, a környezeti feltételek hatását, a morfológia és a szerkezet közötti kapcsolatot. Nem tisztázott, hogy az Alzheimer-kór korai szakaszában milyen aggregátumok felelősek a memóriafunkciók zavaráért és azok hogyan fejtik ki hatásukat. In vivo mérésekkel tanulmányoztuk a különféle aggregátumok idegrendszeri hatását. Eljárást dolgoztunk ki az aggregátumok oligomerizációs fokának fluoreszcens jelöléssel való detektálására. Felderítettük a lizofoszfolipidek szerepét az amiloidképződésben. A terv megvalósításához komplex biofizikai, molekuláris biológiai és elektrofiziológiai módszereket használtunk. | Protein aggregation is associated with several neurodegenerative diseases. It has become obvious recently that besides the amyloid form, other type of aggregates (oligomers, spheric aggregates, protofilaments) also play role in the development of the disease bearing increased toxicity for the living cell. While the folding of globular proteins has been well characterized, our knowledge is limited on the structure, mechanism of formation and the stabilizing interactions of protein aggregates. With our previously developed method using isothermal titration calorimetry and the novel heat-induced depolymerization technique, we studied the thermodynamics of amyloid formation and characterized the effect of the different conditions and factors on the stability of protein aggregates and amyloid fibrils. It has not been known well what type of aggregates is responsible for the memory impairment in the early stages of Alzheimer’s disease. We studied the in vivo effect of amyloid-beta peptides at various oligomerization levels on the brain by electrophysiology and proteomics. We developed a method for the detection of the oligomerization level of aggregates by fluorescence labeling. We characterized the role of lysophospholipids in amyloid formation. Our plan was achieved by using the complex repertoire of biophysics, molecular biology and electrophysiology.

Actions (login required)

Edit Item