A doença de Alzheimer é causada por agregados de peptídeos β-amilóide (Aβ). Essa agregação é acelerada na superfície da membrana celular. Usando simulações de dinâmica molecular e experimentos de NMR, o grupo de pesquisa do ExCELLS revelou a razão desse fenômeno. Os resultados foram publicados no Journal of Physical Chemistry B .

Muitas proteínas se agregam em concentrações mais altas e formam substâncias esféricas chamadas oligômeros e substâncias aciculares chamadas fibrilas amilóides. Esses agregados de proteínas causam mais de 30 tipos de doenças. Por exemplo, Pensa-se que a doença de Alzheimer é causada pelos oligómeros e fibrilas amilóides formadas pela agregação de péptidos β-amiloide (Aβ). É conhecido que a agregação do peptídeo Aβ é acelerada em uma interface hidrofílica / hidrofóbica, como uma superfície de membrana celular. Contudo, por que os peptídeos Aβ tendem a se agregar na superfície ainda não foi bem compreendido.

O grupo de pesquisa do Centro de Pesquisa Exploratória em Sistemas Vivos e da Vida e do Instituto de Ciência Molecular, Japão, trabalhou neste problema usando simulações de dinâmica molecular e experimentos de espectroscopia de ressonância magnética nuclear. Eles descobriram que os peptídeos Aβ tendem a se reunir na interface hidrofílica / hidrofóbica. Isso é, a concentração local de Aβ na interface é maior do que na solução de água a granel. Além disso, As estruturas em gancho β são formadas mais na interface do que na solução aquosa. Na estrutura em gancho β, como mostrado na figura, uma parte do peptídeo Aβ estende-se em linha reta e forma ligações de hidrogênio intramoleculares. Portanto, outro peptídeo Aβ que se aproxima deste peptídeo facilmente faz ligações de hidrogênio intermoleculares e tende a se agregar. Desta maneira, o grupo de pesquisa esclareceu que a aceleração da agregação dos peptídeos Aβ na superfície da membrana celular é devido à alta concentração de peptídeos Aβ na superfície da membrana celular, e sua estrutura, pelo qual eles se ligam uns aos outros.

Esta descoberta elucida o mecanismo pelo qual o peptídeo Aβ agrega na superfície da membrana das células nervosas. Esse mecanismo poderia ser aplicado para desenvolver inibidores contra as substâncias causadoras da doença de Alzheimer no futuro.