$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Amiloid fibriller ilk olarak Amiloidoz olarak bilinen hastalıklar grubunda tanımlanmıştır; bu hastalıklarda proteinli fibriller dokuların ekstrasellülerboşluklarında birikmektedir 1. Her hastalık, belirli bir öncül proteinle karakterize edilir ve bu protein konformasyonel değişime uğrayarak yüksek düzenli, stabil proteinfibrilleri 2,3 oluşturur. Amiloid fibrillerin daha yeni tanımı ise artık hücresel ortamda biriken fibrilleri kapsamaktadır. Daha yakın zamanda, amiloid yapısını kullanarak stabilite, yapışma veya hatta bilgi depolama sağlayan birçok fonksiyonel sistem tanımlanmıştır. Kendi kendine toplanıp amiloid fibriller oluşturabilen geniş bir protein yapısına rağmen, hepsi çapraz β yapıya sahiptir4. Bu çapraz β düzeni ilk olarak Astbury tarafından tavuk yumurtabeyazı 5 için tanımlanmış, daha sonra Geddes tarafından çapraz βipek 6 için daha ayrıntılı açıklanmıştır. Bu protein mimarisinde, fibriller fibril eksenine dik uzanan β ipliklerden oluşur ve bu iplikler β zincirler aracılığıyla birleşerek daha sonra sterik fermuarlarolarak adlandırılan 7 zinciri oluşturur. Bu, lifle paralel giden hidrojen bağları ile birlikte son derece stabil bir organizasyon oluşturur; yan zincirler 8 aracılığıyla hidrofobik, elektrostatik ve polaretkileşimler içerir.
Erken yapısal çalışmalar, amiloid fibrillerin yapısını sorgulamak için X-ışını lifi kırınımı kullandı; bu yöntemde fibriller hizalanıp yönlendirilerek bir amiloid fibril demeti oluşturarak bir difraktometre 9,10'un X-ışını ışınına yerleştirilebildi. İnsan hastalık dokusundan çıkarılan veya in vitro4 yetiştirilen birkaç amiloid fibrilden alınan kırınım desenlerine uyacak şekilde amiloid fibrillerin genel bir yapısı oluşturulmuş ve bu, daha fazla yapısal tanım için temelsağlamıştır 11. Son yıllarda, katı hal nükleer manyetik rezonansı (ssNMR), mikrokristal X-ışını kristalografisi ve kriyojenik elektron mikroskobu (CryoEM) alanlarındaki ilerlemeler, çapraz β yapısı için atomik detaylarsağlamıştır 11. Ancak, X-ışını lifi kırınım yöntemi önemli ve faydalı olmaya devam etmekte olup, proteinlerin tekrarlayan organizasyonu hakkında bilgi sağlar. Ayrıca, bazı durumlarda daha uzun vadeli bir emrile ilgili bilgiler erişilebilir olabilir. Temelde, X-ışını lifi kırınımı genellikle farklı proteinlerden oluşan amiloid fibrillerin varlığını doğrulamak için kullanılır ve çapraz β desen, bir lifli yapımın amiloid12 olarak sınıflandırılması için temel gereksinimlerden biridir.
Burada, amiloid fibrillerin hazırlanmasında kullanılan metodolojiyi ve X-ışını lifi kırınım veri toplama için hizalanmasını açıklıyoruz. Ayrıca, kırınım verilerinin nasıl daha fazla analiz edilip model yapısı oluşturulabileceğine, tahmin edilen kırınım desenine ve ex-vivo türettiği fibrillerden alınan kırınım verileriyle karşılaştırılabileceğine dair detaylar sunuyoruz.