Бета-амилоид: общие сведения
Бета-амилоидный белок - это белок с молекулярной массой 4200 из 39-42 аминокислот. Посредством протеолиза он (вместе с некоторыми другими небольшими белками) образуется из более крупного трансмембранного белка-предшественника, выполняющего трофическую и защитную функции. Роль бета-амилоидного белка в норме неизвестна.
ПБА имеет многодоменную структуру трансмембранного белка, содержащего: а) район, богатый цистеином, "кислый" фрагмент и два предполагаемых участка гликозилирования по аминокислоте аспарагину во внеклеточном домене, б) трансмембранный домен, и в) С-концевой внутриклеточныый домен. Амилоидогенный бета-амилоид составляет часть внеклеточного домена (28 аминокислотных остатков) и часть трансмембранного домена (11-15 аминокислот) предшественника.
ПБА может претерпевать ряд посттрансляционных химических модификаций, в том числе тирозиновую сульфатизацию, N- и O-гликозилирование, фосфолирование и протеолитическое расщепление. ПБА экспрессируется почти во всех животных клетках с выраженным эволюционным консерватизмом.
Нерастворимые отложения В-амилоида в ткани головного мозга составляют главную морфологическую особенность болезни Альцгеймера , синдрома Дауна и старческого слабоумия . Бета-амилоид (beta-amyloid) является нормальным белком организма. Данный белок образуется в результате протеолитического процессинга из своего предшественника, названного предшественником бета-амилоида (ПБА) , экспрессирующегося фактически во всех изученных к настоящему времени животных клетках. Современные исследования показали, что бета-амилоид и его предшественники выполняют весьма важные физиологические функции.
Амилоидозы - большая группа заболеваний, характеризующихся отложением в органах и тканях нерастворимого белка, называемого амилоидом. Для каждого типа амилоидоза характерно отложение определенного типа амилоида, но все они приводят к специфическим нарушениям функций соответствующих органов. В ткани мозга наиболее часто имеют место В- амилоидозы, среди которых наиболее распространенной является болезнь Альцгеймера. Болезнь, как правило, поражает лиц преклонного возраста и характеризуется прогрессирующим расстройством памяти и полной деградацией личности. При этом тяжелом недуге в ткани мозга откладывается В-амилоид, фибриллярные отложения которого приводят ко многим нарушениям в центральной нервной системе. Вместе с тем В-амилоид - нормальный белок организма. Он образуется путем протеолитического процессинга из своего предшественника, экспрессирующегося практически во всех изученных на сегодня животных клетках. Многочисленные исследования доказывают, что В амилоид и его предшественник могут выполнять важные физиологические функции. Представляется, что более полное понимание нормальной биохимии В-амилоида и его предшественника является важным условием разгадки тайны болезни Альцгеймера.
Все типы амилоида, несмотря на различия в первичной структуре, имеют общие физико-химические свойства.
1. Вторичная структура В-складчатого слоя, доказанная рентгеноструктурным анализом [ Bonar, ea 1969 ].
2. Характерная электронно-микроскопическая форма неветвящихся фибрилл - 8-10 нм в диаметре и до 100 нм в длину [ Shirahama, ea 1967 ].
3. Особые оптические свойства, широко использующиеся в гистопатологической диагностике амилоидозов: желто-зеленое свечение в поляризационном микроскопе при окраске конго красным и тиофлавином Т и тиофлавином С [ Tagliavini, ea 1993 ].
4. Нерастворимость in vivo. Все типы амилоидных отложений нерастворимы при физиологических концентрациях соли и могут быть экстрагированы водой. Основываясь на этом наблюдении, в начале 70-х годов была проведена значительная работа по экстракции амилоида из тканей страдающих амилоидозами людей. Это привело к выявлению основных белковых компонентов различных типов амилоида [ Glenner, ea 1971 ]. В 1971 г. была определена аминокислотная последовательность первого амилоидного белка [ Glenner, ea 1971 ]. Эта работа явилась предпосылкой к более детальному описанию химической природы различных амилоидозов и их классификации ( табл 1 ).
Типы амилоидоза различают по основному белку, образующему амилоидные фибриллы. Примером может служить, например, видоизмененный бета-амилоидный белок при болезни Альцгеймера и синдроме Дауна .
Смотрите также:
