Une équipe de recherche dirigée par Ludmilla Morozova Roche à l'Université d'Umeå, en Suède, a fourni un aperçu mécanique de la co-agrégation des protéines dans la maladie d'Alzheimer. Le mécanisme de modélisation des amyloïdes S100A9 sur les surfaces fibrillaires Aβ pendant le processus de co-agrégation a été révélé par la synergie des méthodes biophysiques, y compris la spectrométrie de masse à détection de charge, la microscopie, les analyses cinétiques et microfluidiques.
La formation d'amyloïdes est d'une importance clinique clé car ce processus est impliqué dans de nombreuses maladies neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et d'autres. Ces maladies affectent des millions de personnes vieillissantes dans le monde. Il est souvent difficile de faire la distinction entre ces maladies ou elles peuvent survenir simultanément, ce qui est connu sous le nom de comorbidité de la maladie.
Alors que le processus de formation des amyloïdes a été étudié de manière approfondie, on sait peu de choses sur les mécanismes spécifiques de co-agrégation des différentes espèces d'amyloïdes ensemble, qui sous-tendent la comorbidité des maladies. Dans la maladie d'Alzheimer, la cascade amyloïde-neuroinflammatoire se manifeste par la co-agrégation d'Aβ avec la protéine S100A9 pro-inflammatoire, ce qui conduit à un assemblage amyloïde intracellulaire et extracellulaire, des dépôts de plaque amyloïde et une toxicité cellulaire.
Déchiffrer les interactions entre la protéine S100A9 pro-inflammatoire et le peptide Aβ42 dans la maladie d'Alzheimer est fondamental car l'inflammation joue un rôle central dans l'apparition de la maladie. Ici, les chercheurs utilisent la spectrométrie de masse à détection de charge (CDMS) innovante avec des techniques biophysiques pour fournir un aperçu mécaniste du processus de co-agrégation et différencier les complexes amyloïdes à un niveau de particule unique.
La combinaison des distributions de masse et de charge des amyloïdes avec la reconstruction des différences entre eux et la microscopie détaillée révèle que la co-agrégation implique la modélisation des fibrilles S100A9 à la surface des amyloïdes Aβ42. L'analyse cinétique corrobore en outre que les surfaces disponibles pour la nucléation secondaire Aβ42 sont diminuées en raison du revêtement par les amyloïdes S100A9, tandis que la liaison de S100A9 aux fibrilles Aβ42 est validée par un essai microfuidique.
Les chercheurs démontrent que la synergie entre CDMS, microscopie, analyses cinétiques et microfuidiques ouvre de nouvelles directions dans la recherche interdisciplinaire.
La source:
Référence de la revue:
Pansieri, J., et al. (2020) Modèles d'amyloïdes S100A9 sur les surfaces fibrillaires Aβ révélés par spectrométrie de masse à détection de charge, microscopie, analyses cinétiques et microfluidiques. Science chimique. doi.org/10.1039/C9SC05905A.
