La enfermedad de Alzheimer es causada por agregados de péptidos amiloide-β (Aβ). Esta agregación se acelera en la superficie de la membrana celular. Usando simulaciones de dinámica molecular y experimentos de RMN, el grupo de investigación de ExCELLS ha revelado la razón de este fenómeno. Los hallazgos fueron publicados en el Revista de química física B .

Muchas proteínas se agregan en concentraciones más altas y forman sustancias esféricas llamadas oligómeros y sustancias aciculares llamadas fibrillas amiloides. Estos agregados de proteínas causan más de 30 tipos de enfermedades. Por ejemplo, Se cree que la enfermedad de Alzheimer está causada por oligómeros y fibrillas amiloides formadas por agregación de péptidos amiloide-β (Aβ). Se sabe que la agregación del péptido Aβ se acelera en una interfaz hidrófila / hidrófoba, como la superficie de la membrana celular. Sin embargo, Aún no se ha comprendido bien por qué los péptidos Aβ tienden a agregarse en la superficie.

El grupo de investigación del Centro de Investigación Exploratoria sobre Vida y Sistemas Vivos y el Instituto de Ciencia Molecular, Japón, trabajó en este problema utilizando simulaciones de dinámica molecular y experimentos de espectroscopia de resonancia magnética nuclear. Descubrieron que los péptidos Aβ tienden a acumularse en la interfaz hidrofílica / hidrofóbica. Es decir, la concentración local de Aβ en la interfaz es más alta que la de la solución de agua a granel. Además, Las estructuras de horquilla β se forman más en la interfaz que en la solución de agua a granel. En la estructura de horquilla β, como se muestra en la figura, una parte del péptido Aβ se extiende directamente y forma enlaces de hidrógeno intramoleculares. Por lo tanto, otro péptido Aβ que se acerca a este péptido crea fácilmente enlaces de hidrógeno intermoleculares y tiende a agregarse. De este modo, el grupo de investigación aclaró que la aceleración de la agregación de los péptidos Aβ en la superficie de la membrana celular se debe a la alta concentración de péptidos Aβ en la superficie de la membrana celular, y su estructura, por lo que se unen entre sí.

Este descubrimiento aclara el mecanismo por el cual el péptido Aβ se agrega en la superficie de la membrana de las células nerviosas. Este mecanismo podría aplicarse para desarrollar inhibidores contra las sustancias causantes de la enfermedad de Alzheimer en el futuro.