مشخص شدن ساختار نوروتوکسین مسئول بیماری آلزایمر

تشکیل پلاک های آمیلوئیدی تا به امروز به عنوان مشخصه بیماری آلزایمر
شناخته می گردد. این پلاک ها از یک سری پروتئین تغییر شکل یافته ( فاقد شکل
طبیعی)، که مشابه فیبر می باشند، تشکیل شده اند که بنا به عقیده ی بسیاری
از متخصصان، عامل بیماری تخریب کننده ی نورونی آلزایمر هستند.

یوشیتاکا ایشی، دانشیار شیمی و دانشجویان همکار او توانسته اند با متوقف
نمودن جریان تشکیل فیبرها و فیبریل ها (رشته های کوچک) در یک مرحله میانی و
ضروری از این فرآیند، ساختار پروتئین های حدواسط موجود در این مرحله را
بررسی نمایند. آنان به منظور انجام این کار، این مرحله را به وسیله ی
نانوذرات کروی کوچکی که به طور متوسط قطری برابر nm 20 دارند و در ساختار
های صفحه ای، مشابه آن چه در فرآیند تشکیل فیبریل ها رخ می دهد، تجمع می
یابند؛ شبیه سازی کردند.

فیبریل ها از پروتئین های کوچکی به نام β آمیلوید ساخته می شوند که برای
سلول های عصبی سمی می باشند ولی مشاهده گردید که ذرات کروی حد واسط مذکور،
همانند پروتئین های مشابه خود در فرآیند تشکیل فیبریل ها، ۱۰ برابر نسبت به
پروتئین های β آمیلوید سمی تر می باشند. مشکل محققان در مطالعه ی این فرم
حدواسط آن است که بسیار ناپایدار می باشد. به همین منظور آنان سعی کردند که
به وسیله ی فریز کردن، این فرم حدواسط گذرا را به دام اندازند. سپس از
تکنیک عکسبرداری Nuclear Magnetic Resonance برای مشخص کردن ساختار این
ذرات در حالت جامد استفاده نمودند و به کمک میکروسکوپ های الکترونی نیز
مورفولوژی و شکل این ذرات را بررسی کردند.

ایشی و همکارانش با انجام این مطالعات ثابت کردند که فرآیند ایجاد این ذرات
کروی حدواسط و تجمّع آنها در ساختار لایه لایه ی صفحه ای، همان عاملی است
که موجب بروز مسمومیت می گردد و سلول های عصبی را می کشد. هم چنین ایشی
بهترین نتیجه حاصل از این مطالعات را این می داند که آنان خواهند توانست
ساختار مولکولی پروتئین های حد واسط تشکیل دهنده ی β آمیلوید را با تمام
جزئیاتش مشخص نمایند و او مطمئن است که می تواند این کار را در آزمایشگاه
خودش انجام دهد. به علاوه آنان دریافته اند که ساختار این پروتئین های حد
واسط بسیار مشابه ساختمان فیبریل های انتهایی است، در حالی که انتظار نمی
رفت این گونه باشد.

هنگامی که این کار تکمیل شود، یافته های حاصل از آن اطلاعاتی را برای تولید
کنندگان داروها فراهم می آورد تا با استفاده ازآنها بتوانند داروهایی را
طراحی کنند که از بروز تداخل میان مولکول های سمی و سلول های عصبی جلو گیری
نماید. این روش هم چنین می تواند در رابطه با مطالعات ساختاری پروتئین های
دخیل در سایر بیماری های تحلیل برنده ی نورونی چون پارکینسون و بیماری های
پریونی مانند Creutzfeldt-Jakob به کار رود. ایشی و همکارانش علاوه بر این
در پی آن هستند که از این تکنیک برای امتحان کردن فرآیند شکل گیری نانوذرات
در قالب ساختارهای پپتیدی نیز استفاده نمایند.

این یافته ها در مجله ی Nature Structural & Molecular Biology منتشر
گردیده است.