راهی جدید برای هدف قرار دادن پروتئین های تغییر شکل دهنده در آلزایمر، پارکینسون و دیابت نوع 2

دانشمندان دانشگاه leeds موفق به کشف مولکولی شدند که از تشکیل رشته ی طویل پروتئینی آمیلوئیدها جلوگیری می کند. فیبریلهای آمیلوئیدی سبب ایجاد درد مفاصل در بیماران دیالیزی می شود. این کشف روش جدیدی را برای تولید داروهایی جهت پیشگیری یا درمان یا جلوگیری از پیشرفت سایر بیماریهایی که فیبریلهای آمیلوئیدی در آنها نقش اصلی را بازی می کنند، نظیر آلزایمر، پارکینسون و دیابت نوع دو فراهم نموده است.

نتایج این تحقیقات در مجله ی  (Aug,28,2011) Nature chemical Biology به چاپ رسید. محققین دریافتند که آنتی بیوتیکی بنام Rifamycin SV قادر است از تشکیل فیبریل توسط پروتئین b2microglobulin (b 2m) جلوگیری کند . b2m در بیماران دیالیزی تجمع می یابد و فیبریل هایی را در مفاصل تشکیل می دهد  که سبب ایجاد درد شدید و آتروز می گردد.

محققین با استفاده از تکنیک تخصصی اسپکتروسکوپی تحرک یونی  - اسپکتروسکوپی جرمی (IMS-MS ) ، قادر به مشاهده ی مراحل عمل آنتی بیوتیک Rifamycin SV در جلوگیری از تشکیل فیبریل شدند.

دانشمندان بر این باورند که از این تکنیک  می توانند برای مشاهده ی مواد دارویی که بتواند از تشکیل فیبریلها ی آمیلوئیدی جلوگیری کند، استفاده کنند. فیبریلهای آمیلوئیدی در بسیاری از بیماری ها در انسان تشکیل می شود .

طراحی داروها بروش سنتی برای بیماریهایی نظیر آلزایمر بسیار مشکل است زیرا پروتئین های هدف در این بیماری مرتباً در طول زمان تغییر شکل می دهند. به گفته ی دکتر Radford از دانشگاه leeds: تکنیک جدید به ما اجازه می دهد شکل پروتئین را هنگام تغییرمشاهده کنیم و به این ترتیب می توانیم به آسانی بخشی از پروتئین را که سبب اتصال واحدهای پروتئینی به یکدیگر می شود هدف قرار دهیم.

در شرایط طبیعی پیچیدگی پروتئین به نحوی است که پروتئین ها نمی توانند به هم اتصال یافته و فیبریل ها را بسازند، اما اگر پیچیدگی آنها کم شود ساختار آنها باز شده و برخی ازنواحی به یکدیگر متصل می شود و یک ساختار طویل پروتئینی را تشکیل می دهد. ابتدا گروهها ی کوچک دو، سه و چهارتایی را تشکیل می دهند و سپس این اتصالات تشکیل رشته های طولانی تری را می دهد که به دور یکدیگر تاب خورده و تشکیل فیبریل می دهند.

اکثر تکنیک های آنالیتیکی تنها می توانند جرم پروتئین یا اینکه از چه اسید آمینه هایی تشکیل شده است را نشان دهد اما اینکه کدامیک از اسیدهای آمینه وقتی که پروتئین باز می شود تغییر می کند مشخص نمی کنند. سایر روش ها نیز قادر به بررسی مولکولهای مجزا در یک مخلوط کمپلکس نیستند.

روش IMS-MS می تواند جرم و شکل یک پروتئین را اندازه گیری کرده و همچنین این امکان را فراهم آورد که دانشمندان بتوانند مراحل باز شدن و تجمع پروتئین ها را در گروههای کوچک و تشکیل فیبریل ها را مشاهده کنند تا به این وسیله بتوانند محل هایی را که یک لیگاند می تواند به آن متصل گردد شناسایی کنند و از تجمع پروتئینها و تشکیل فیبریل جلوگیری نمایند.

این تحقیقات در 28 آگوست به چاپ رسید. دانشمندان موفق شدند با استفاده از Rifamycin SV از تشکیل فیبریل پروتیئنی که حاصل اتصال مولکولهای پروتئینی آنفولد شده با شکل خاص هستند، جلوگیری کنند . این روش به طراحی ممانعت کننده های تجمع پروتئین ها و ممانعت کننده های تشکیل فیبریل کمک می کند.

پرفسور Aschcroft می گوید: خوشبختانه ما یکی از چند دانشگاه انگلیسی هستیم که تکنیک IMS-MS را دارند و در حال حاضر دانشمندان با استفاده از این تکنیک به مطالعه تشکیل فیبریل های آمیلوئیدی مشغولند.

اگر چه تشکیل فیبریل ها در بدن انسان سالها طول می کشد اما دانشمندان قادرند در آزمایشگاه در طول چند ساعت آنها را ایجاد کنند و با استفاده از تکنیک IMS-MS بتوانند نقشه ی دقیق چگونگی تشکیل آنرا بررسی کرده و مکانیسم تشکیل و راههای توقف آنرا شناسایی کنند.

منبع:  sciencedaily.com