Badania procesu amyloidogenezy w obecności surfaktantów gemini oraz z wykorzystaniem technik mikrofluidycznych
Jedną ze specyficznych form agregacji białek jest amyloidogenna agregacja (amyloidogeneza), w której łańcuchy polipeptydowe, przechodząc zmiany konformacyjne, łączą się w charakterystyczne długie, włóknopodobne agregaty zwane fibrylami. Podstawowe badania molekularne nad tym procesem mają ogromne znaczenie praktyczne, gdyż ta forma agregacji jest odpowiedzialna za rozwój poważnych chorób człowieka, m.in. choroby Alzheimera, choroby Parkinsona i wielu innych. W dążeniu do przybliżenia się do poznania dokładnego mechanizmu molekularnego agregacji amyloidowej w niniejszej pracy jako cel postawiono zbadanie wpływu przepływu roztworów białka lizozymu oraz peptydu Aβ42 w układzie mikrofluidycznym na tempo tworzenia się amyloidogennych agregatów tych biopolimerów. Przepływ w kanale o niewielkiej średnicy w pewnym stopniu imituje przepływ cieczy w naczyniach krwionośnych organizmu; znaczeniem tych badań było zatem stwierdzenie, czy taka długotrwała cyrkulacja i towarzyszące jej siły ścinające mogą stanowić czynnik ułatwiający formowanie amyloidogennych agregatów. Wyniki tych badań wskazują wyraźnie, że pod wpływem przepływu mikrofluidycznego amyloidogeneza badanych białek zachodziła w diametralnie krótszym czasie. W pracy zbadano także wpływ surfaktantów gemini, interesującej klasy surfaktantów, na amyloidogenną agregację białka lizozymu oraz peptydu Aβ42. Ustalono, że zastosowane surfaktanty wykazywały działanie prowadzące do zahamowania lub opóźnienia agregacji, lub do częściowego rozplatania utworzonych fibryli badanych biopolimerów. Amyloid aggregation is a specific type of protein aggregation, in which protein molecules undergo conformational changes and subsequently associate together into characteristic long fibrillar aggregates, called amyloid fibrils. This form of aggregation is responsible for numerous serious human diseases, including Alzheimer disease, Parkinson disease and many other. To make a contribution towards broadening the current knowledge of phenomena underlying amyloid aggregation, an investigation on the influence of microfluidic flow of lysozyme protein and Aβ42 peptide in a chip on the pace of amyloid aggregation was undertaken in this research. Such flow in a channel of small cross section mimics to some extent flow of bodily fluids inside organism vessels; hence, the results of this study were supposed to give the answer whether shear forces occurring during such long-term circulation could be a factor promoting amyloidogenesis. The investigation showed clearly a dramatic increase of pace of amyloid aggregation of examined proteins under microfluidic regime. In this study, the influence of a few selected gemini surfactants, belonging to a very promising class of surfactants, on amyloid aggregation of lysozyme and Aβ42 peptide was also examined. It was revealed that these surfactants inhibited or delayed amyloid aggregation, or segmented already formed fibrils of examined biopolymers.
amyloidogeneza, amyloidogenesis, mikrofluidyka, microfluidics, surfaktanty gemini, gemini surfactants
Networked Digital Library of Theses and Dissertations