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Diferenciación de la estructura secundaria proteica en lentes humanas claras y opacas: estudios AFM-IR

1 de mayo de 2017
Autores

C. Paluszkiewicz, N. Piergies, P. Chaniecki, M. Rekas, J. Miszczyk y W. M. Kwiatek

Puntos clave

  • AFM-IR se utilizó para estudiar los cambios secundarios en la estructura asociada con el desarrollo de cataratas
  • La proteína secundaria cambia de una hoja de β-giro/β paralela a una hoja de β antiparaleda a medida que la lente se degrada
  • Se encontró que las regiones degradadas eran más rígidas que las regiones claras

Abstracto

Aquí, presentamos el primer enfoque para las investigaciones de lentes humanas con y sin cambios en el desarrollo de cataratas en la resolución a nanoescala utilizando espectroscopia AFM-IR. Demostramos que la aplicación de esta técnica nos permitió comprender mejor los cambios estructurales relacionados con el avance del proceso de la enfermedad en lentes estudiadas.

Los resultados obtenidos muestran el impacto del desarrollo de la enfermedad en la estructura secundaria de las proteínas en estos tejidos humanos. La dominación de la estructura secundaria de la proteína de giro β se observa en la lente clara (no afectada por la catarata). Mientras que, en el caso de las muestras opacas (cataractous) se reconoció el diferente grado de degradación debido al desarrollo de cataratas. Brevemente, este proceso se asocia con los cambios secundarios de proteína de β-giro/β-hoja paralela para la parte menos alterada de la lente a la hoja de β antiparalelo estable para la parte más degradada. Curiosamente, la técnica AFM-IR proporcionó la estimación de la estructura secundaria proteica sin la necesidad de utilizar el procedimiento de desconvolución.

(A) imagen superpuesta RGB 3D creada a partir de una imagen de mapeo IR de concentración de Amida I en la sección de lentes cataractuosa a 1660 cm⁻1 y Amida II de concentración a 1580 cm⁻1; (B) Imagen de superposición RGB 2D de A; (C) Mapa de la relación de intensidad Amida I/Amide II de (D) sección de lente transparente de 2×2 m.