Substance amyloïde

Les protéines se replient dans des structures énergétiquement favorables avec leurs acides aminés hydrophobes à l’intérieur, et leurs acides aminés chargés et polaires à l’extérieur. Certaines protéines se replient facilement d’elles-mêmes, mais beaucoup sont guidées pour se replier correctement par des protéines appelées chaperons. Parfois, les protéines se replient dans des formes incorrectes, souvent appelées protéines mal repliées, qui sont dégradées par le protéasome.La surveillance cellulaire inadéquate, comme les chaperons ou les protéasomes non fonctionnels à cause du vieillissement ou de maladie, peut entraîner la présence de protéines dans des formes anormales. Les mutations peuvent provoquer des erreurs de repliement des protéines si la forme de la protéine d’origine devient moins favorable. Les facteurs extrinsèques tels que les changements physiques ou chimiques dans le cytoplasme, forcent les protéines correctement repliées à se replier dans de nouvelles structures adaptées au nouvel environnement.Quel que soit le mécanisme, un mauvais repliement peut exposer de courts segments hydrophobes d’une protéine, la rendant insoluble dans l’eau. Certains de ces segments hydrophobes qui se replient normalement en hélices alpha peuvent être assemblés en feuillets beta. Des centaines de feuillets beta et de protéines identiques mal repliées forment des liaisons hydrogène et les pilent pour former de longs filaments.Deux piles de feuillets beta étroitement empaquetés s’associent pour former un filament bêta croisé. Dans cette structure, les feuillets beta individuels sont perpendiculaires à l’axe central. Ces filaments peuvent s’agréger pour former des fibrilles amyloïdes.L’accumulation de fibrilles amyloïdes a été observée dans certaines conditions neurodégénératives, comme dans les maladies d’Alzheimer et de Parkinson. Les maladies à prions, comme la maladie de Creutzfeldt-Jakob chez l’homme et l’encéphalopathie spongiforme bovine communément connue comme la maladie de la vache folle impliquent également la formation de fibrilles amyloïdes. Une protéine prion particulière, PRP, est une protéine de membrane neuronale.Les PRPs malrepliés peuvent transformer les PRPs normaux en formes anormales. Tous les PRPs finissent par détenir la structure aberrante. Les PRPs malrepliés contiennent des feuillets beta, et ont donc tendance à s’agréger et à former des fibrilles amyloïdes.Cette forme transmissible de formation d’amyloïde est associée à une neurodégénérescence fatale. Cependant, toutes les fibres amyloïdes ne sont pas nocives. Certaines bactéries utilisent des fibrilles amyloïdes sur leurs surfaces pour créer des biofilms protecteurs.En outre, les eucaryotes construisent des fibrilles amyloïdes réversibles pour emballer et stocker les protéines sécrétrices jusqu’à ce que la cellule ait besoin de les libérer. Comprendre ces amyloïdes réversibles peut nous aider à développer des traitements pour les agrégats d’amyloïdes irréversibles.