Исследователи разрабатывают новый способ изучения нейродегенеративных заболеваний

Исследователи разрабатывают новый способ изучения нейродегенеративных заболеваний Наука

Некоторые белки в клетках могут разделяться на мелкие капельки, такие как капли масла в воде, но сбои в этом процессе могут лежать в основе нейродегенеративных заболеваний мозга пожилых людей. Теперь исследователи Рутгерса разработали новый метод количественного определения капель белка, участвующих в этих заболеваниях.

Новый метод, который одновременно измеряет поверхностное натяжение и вязкость или толщину капелек белка, поможет ученым изучить, как они меняются, открывая путь к лучшему пониманию механизмов этих заболеваний и разработке лекарств.

Команда под руководством Рутгерса изучила биомолекулярные конденсаты, которые представляют собой жидкие капли, которые возникают в результате разделения белков и РНК внутри клеток на жидкую и жидкую фазы в процессе, аналогичном тому, как масло образует капли в воде.

Материальные свойства этих белковых капель важны, потому что они играют ключевую роль в нейродегенеративных заболеваниях, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС) и болезни Альцгеймера и Паркинсона. Основная идея заключается в том, что жидкие капли определенных белков могут превращаться в засорения или агрегаты молекул, которые являются признаком этих заболеваний.

Удивительно, но не существует хорошо зарекомендовавших себя методов для количественной оценки материальных свойств этих белковых капель, в основном потому, что они очень малы — около триллионной объема капли дождя. Исследователи разработали простой метод, вдохновленный тем, как вы пьете через соломинку: давление всасывания во рту и скорость, с которой напиток течет по соломке, могут рассказать вам о свойствах жидкого напитка. Точно так же можно измерить свойства материала капель белка, посмотрев, как капля входит и выходит из кончика крошечной стеклянной пробирки, называемой микропипеткой.

Исследователи изучили капли обычных жидкостей, таких как масло и вода. Оказывается, что для того, чтобы переместить их в микропипетку, необходимо очень сильное давление, чтобы преодолеть высокое поверхностное натяжение этих жидкостей в таком узком проходе. Но как только это напряжение преодолевается, капли масла и воды движутся слишком быстро, чтобы их можно было запечатлеть на камеру, из-за их низкой вязкости. Однако исследователи обнаружили, что капельки белка обладают правильным поверхностным натяжением и вязкостью, чтобы их можно было количественно изучить с помощью микропипетки.

Исследование опубликовано в журнале Biophysical Reports.

ОмскПресс