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Le proteine si ripiegano in strutture energeticamente favorevoli con i loro aminoacidi idrofobi all'interno e gli aminoacidi caricati e polari all'esterno. Alcune proteine si ripiegano facilmente da sole, ma molte sono guidate a ripiegarsi correttamente da proteine chiamate chaperones. A volte le proteine si ripiegano in forme errate, spesso indicato come proteine misfolded, che sono poi degradate dal proteasoma.
La supervisione cellulare inadeguata, in caso ad esempio di chaperones o proteasoma non funzionante a causa di invecchiamento o malattia, può portare a proteine di forme anomale. Le mutazioni possono causare il dispiegamento della proteina se la forma originale della proteina diventa meno favorevole. Fattori estrinseci come cambiamenti fisici o chimici nel citoplasma forza le proteine correttamente ripiegate in nuove strutture adatte al nuovo ambiente.
Qualunque sia il meccanismo, il dispiegamento può esporre brevi segmenti idrofobi di una proteina, inducendolo a diventare insolubile in acqua. Alcuni di questi segmenti idrofobi che normalmente si piegano in eliche alfa possono essere assemblati in fogli beta. Centinaia di fogli beta e proteine dispiegate o misfolded identiche formano legami idrogeno e si impilano per formare filamenti lunghi.
Due pile di fogli beta vicini si associano per formare un filamento beta incrociato. in questa struttura, i singoli fogli beta restano perpendicolari rispetto all'asse centrale. Questi filamenti possono aggregarsi per formare fibrille amiloidi;l'accumulo di fibrille amiloidi è stato osservato in alcune condizioni patologiche neurodegenerative, come nell'Alzheimer e nel Parkinson.
Le malattie del prione, come la malattia di Creutzfeldt-Jacob negli esseri umani e l'encefalopatia spongiforme bovina, comunemente nota come malattia della mucca pazza coinvolgono anche la formazione di fibrille amiloidi. Una particolare proteina del prione, PRP, è una proteina della membrana neurale. Le PRP non ripiegate possono convertire le PRP normali in forme anomale.
Tutti le PRP assumono la struttura aberrante. Le PRP misfolded contengono i fogli beta, quindi tendono ad aggregarsi e a formare le fibrille amiloidi. Questa forma trasmissibile di formazione amiloide è associata a neurodegenerazione fatale.
Tuttavia, non tutte le fibre amiloidi sono dannose. Alcuni batteri usano fibrille amiloidi sulle loro superfici per creare biofilm protettivi;inoltre, gli eucarioti costruiscono fibrille amiloidi reversibili per impacchettare e conservare le proteine secretorie di finché la cellula ha bisogno di rilasciarle. Conoscere gli amiloidi reversibili può aiutarci a sviluppare trattamenti per gli aggregati amiloidi irreversibili
Le fibrille amiloidi sono aggregati di proteine mal ripiegate. Nella maggior parte dei casi, le proteine mal ripiegate vengono ripiegate dalle protein…
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