Обнаружено, что наночастицы, покрытые слоем из полимера – продукта поликонденсации аминокислот, могут успешно предотвращать формирование амилоидных фибрилл – неправильно организованных волокон белка, формирование которых связано с развитием нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона.

При аномальном скручивании амилоидных белков образуются нерастворимые волокна, которые называются амилоидными фибриллами. Коагуляция нескольких фибрилл приводит к образованию амилоидных бляшек в мозговой ткани.

Исследователи надеются, что

прогрессирование нейродегенеративных заболеваний можно останавливать за счет замедления или прекращения роста таких фибрилл.

Никиль Яна (Nikhil Jana) с коллегами функционализировали поверхность наночастиц золота пятью типами различных полимерных покрытий, построенных из различных блоков, после чего смешали различные наночастицы с белками-амилоидами и с помощью электронной микроскопии и флуоресцентного анализа наблюдали за образованием фибрилл.

Было установлено, что

в присутствии наночастиц, на поверхность которых нанесено покрытие из полигистидина образование фибрилл не протекает.

Как отмечает Яна, результаты работы показывают, что с помощью средств химии поверхности появляется возможность получить наночастицы, способные к полному ингибированию образования амилоидных фибрилл.

Также исследователи показали, что

степень фибрилляции амилоидных белков может регулироваться за счет дозировки гибридных наночастиц.

Ранее проведенные исследования показали, что молекулярный гистидин взаимодействует с амилоидными белками, но это взаимодействие недостаточно прочно для предотвращения образования фибрилл. Тем не менее, когда продукт гомополиконденсации гистидина применяется в качестве покрытия для наночастицы, он может более прочно связываться с растущей фибриллой за счет большего количества центров межмолекулярных взаимодействий, а это, в свою очередь, обеспечивает то, что короткие фибриллы не могут комбинироваться и «вызревать» в полноценную амилоидную бляшку.

Контрольные эксперименты с другими полимерными покрытиями показывают, что

именно гистидин является идеальным для ингибирования роста амилоидных фибрилл.

Для эффективного препятствования роста фибрилл на поверхности покрытия должны располагаться как положительные, так и отрицательные заряды, и, заодно с ними – группы с незначительной гидрофобностью. Гистидин удовлетворяет всем этим условиям, обеспечивая формирование модифицированной наночастицы с перспективными полезными свойствами, однако говорить об успехе в борьбе с нейродегенеративными заболеваниями еще рано – необходимо разработать стратегию доставки комбинированных лекарственных препаратов в мозг.