Technik bekannten Farbstoff zu beobachten, amyloid-plaques im Gehirn

Technik bekannten Farbstoff zu beobachten, amyloid-plaques im Gehirn

Während amyloid-plaques wurden lange eng verbunden mit Mechanismen, die das fahren Alzheimer-Krankheit, zu visualisieren, wie amyloid-Proteine zusammenbauen erweist sich weiterhin als schwierig. Die nanometer-großen amyloid-Fibrillen sind nur ein Bruchteil der Größe, die die besten Lichtmikroskope in der Lage sind, zu beheben. Neue Arbeit Umwidmung eines der ältesten bekannten Reagenzien für das amyloid-sieht zu helfen, ein klareres Bild davon, wie die Fibrillen zusammen kommen.

Ein team von Forschern von der Washington University in St. Louis, U. S. A., und dem University College London in Großbritannien, hat gezeigt, ein neues Konzept für nanoskalige Bildgebung von amyloid-Strukturen, ohne Sie chemisch zu verändern. Mit Thioflavin T (ThT), ein Farbstoff, bekannt für fast ein Jahrhundert zu fluoreszieren, wenn es in Kontakt mit amyloid-Fibrillen, die mit der neuen Methode können Forscher visualisieren Proteine, die mit amyloid-plaques genannt?42 und A?40, genauer als je zuvor.

Kevin Spehar, lead co-Autor aus dem team ist, beschreiben Ihre Arbeit in einer mündlichen Präsentation mit dem Titel „Long-Term-Super-Resolution-Imaging von Amyloid-Strukturen Mit Hilfe der Transienten Bindung von Thioflavin T,“ auf den OSA-Biophotonik-Kongress: Optics in Life Sciences meeting in Tucson, Ariz., U. S. A., 14-17 April 2019.

Neben der Herstellung von Bildern von amyloid-Aggregate mit nanoskaliger Auflösung, die Gruppe Technik können Forscher Schnappschüsse, wie sich die Fibrillen aufbauen und reagieren auf Ihre Umwelt. Testen Ihr Konzept, das team war in der Lage, direkt zu sehen zum ersten mal ein anti-amyloid-Drogen bei der Arbeit.

„Wenn es um amyloid, verwenden wir Worte wie „monomer“ und „oligomer“ und „Härchen“, aber diese Worte eigentlich nur beschreiben, was wir sehen konnten, bevor“, sagte Papier co-Autor Dr. Matthew Lew. „Diese Worte sind völlig unzureichend für die präzise Beschreibung der komplexen, unterschiedlichen Baugruppen dieser Moleküle.“

Beim Angriff auf amyloid-assembly-Methoden zeichnet sich als einer der führenden vorgeschlagene Therapie für die Alzheimer-Krankheit, Dr. Jan Bieschke, ein weiterer co-Autor des Papiers, sagte, dass das Studium amyloid-Aggregate präsentiert einzigartige Herausforderungen für die Forscher.

Immunfluoreszenz-Techniken, die eingesetzt werden in vielen anderen Bereichen der Biologie und Antikörper nutzen, um label Biomoleküle, zu kurz, weil Sie stören würde amyloid Tendenz, zu aggregieren, wodurch es unmöglich wird, genau zu studieren, der Mechanismus, der Antriebe, Alzheimer-Krankheit.

Cryoelectron Mikroskopie bietet eine höhere Auflösung, kann aber nur eine einzige, statische Momentaufnahme einer amyloid-Probe.

„Amyloid-Imaging dynamics für längere Zeit ist entscheidend, wenn wir wollen, um zu verstehen, wie ein Medikament wirkt-amyloid-aggregation oder wie es zerlegt Sie eine amyloid-Fasern,“ Bieschke sagte.

Um diesen Problemen zu begegnen, wird das team sich zu den seit langem etablierten verknüpft, ThT, die verhindert, ändern amyloid durch nicht kovalent binden, um es in den ersten Platz. Stattdessen jede ThT Molekül fluoresziert bei etwa 15 Millisekunden, während in Kontakt mit amyloid.

Das Ergebnis, Lew sagte, ist, dass ThT Rolle der bildgebenden Schichten von einer einfachen verknüpft, um einen molekularen sensor für das amyloid.

„Dies ist buchstäblich mit einem ein – bis zwei-nanometer-Molekül als sensor“, sagte er. „Ich denke, dieses Konzept hat sehr viel potential, um verallgemeinert werden für die biomedizinische und Chemische imaging-Anwendungen.“

Die imaging-lassen Sie das team beobachten, wie Ein?42-Fibrillen umgebaut und löste mit der Einführung des epi-gallocatechin-Gallat, ein Modell, anti-aggregation Medikament Bieschke und Kollegen entdeckt.

„Die meisten Fluoreszenz-Mikroskopie-Techniken, vor allem, wenn mit dem Ziel für die nanometer-Auflösung, erfordern eine sorgfältige fine-tuning von Reagenzien und Bedingungen,“ Bieschke sagte. „Unser Ansatz weit entfernt von Komplexität. Zur gleichen Zeit, es kann kombiniert werden mit herkömmlichen Antikörper-basierte Ansätze für Multiplex-imaging“.

Bieschke Hoffnungen auf Verbesserung der Technik, um in der Lage sein zu sehen, wie das amyloid-Strukturen Verbreitung in der Alzheimer-Krankheit und Verwandte Krankheiten. Lew sagte, er sieht viele zukünftige Nutzungen für die Verwendung von Molekülen, wie ThT als molekulare sensoren, angefangen von der Forschung in der Parkinson-Krankheit, diabetes in der Werkstoffkunde.