蛋白质折叠、修饰与降解

淀粉样聚集(amyloid aggregation)

/ AM-uh-loyd /

设想一群人,只要有一个人以某种僵硬的特定姿势把胳膊扣起来,下一个人就照同样的方式扣上去,再下一个又如此,直到形成一条无尽生长、几乎拉不开的刚硬长链。这正是淀粉样的本质:蛋白质抛弃了各自的正常形状,按同一种重复的模式彼此堆叠,累积成又长、又结实、又不溶的纤维。

淀粉样之所以独特,在于它共有的结构。无论最初是哪种蛋白质引起的,淀粉样纤维里的链都排列成扁平的片层,片层中的链一条挨一条地并排排开,而整摞片层则沿纤维的长度方向延伸——这便是所谓的交叉β结构,像一条由β-折叠链组成、贯穿长丝全长的拉链。每条新加入的链都被按模板塑造成与已有的链相同的形状,正因如此,聚集才会自我繁殖:一小颗错误折叠蛋白的种子会把越来越多的正常拷贝转化过去,而一旦有了种子,生长便会加速。这些纤维异常稳定,能抵抗细胞正常的处理机器,这正是它们会堆积起来的原因。同一个在正确折叠中本可安然存在的蛋白质,在适当条件下也能翻转进入这种另类的聚集态。

淀粉样聚集是一长串疾病中核心的物理事件——阿尔茨海默病的β-淀粉样斑块、2型糖尿病的胰岛淀粉样、某些心脏和神经中的转甲状腺素蛋白沉积——而它的播种行为有助于解释为什么这些疾病会在多年间缓慢地在组织里蔓延。两点诚实的说明:其一,并非所有聚集都是淀粉样(蛋白质也能以杂乱无章的方式结团);其二,有些淀粉样其实是有功能、有用处的——某些生物会刻意利用淀粉样来储存激素或搭建结构——所以淀粉样是一种结构形式,并不自动等同于疾病。

用一种叫刚果红的染料染色后,在偏振光下观察,淀粉样沉积物会泛出苹果绿的颜色。这一招——无论纤维由哪种蛋白质构成都一样——正是病理学家确认某个团块是真正的淀粉样、而非普通聚集物的方法。

刚果红配偏振光:检验淀粉样的经典方法。

尽管名字里带淀粉二字,淀粉样与淀粉毫无关系;这个词源于早期一个错误的看法,以为这些沉积物像淀粉。而且并非所有淀粉样都有害——有些是有功能的。

又称
amyloid fibril formationamyloidosis淀粉样纤维淀粉样变