Single-molecule fluorescence imaging and deep learning reveal highly heterogeneous aggregation of amyloid-β 42

纤维 成核 生物物理学 低聚物 淀粉样纤维 化学 淀粉样蛋白(真菌学) 淀粉样β 生物 医学 无机化学 疾病 有机化学 病理
作者
Fanjie Meng,Janghyun Yoo,Hoi Sung Chung
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:119 (12) 被引量:14
标识
DOI:10.1073/pnas.2116736119
摘要

Polymorphism in the structure of amyloid fibrils suggests the existence of many different assembly pathways. Characterization of this heterogeneity is the key to understanding the aggregation mechanism and toxicity, but in practice it is extremely difficult to probe individual aggregation pathways in a mixture. Here, we present development of a method combining single-molecule fluorescence lifetime imaging and deep learning for monitoring individual fibril formation in real time and their high-throughput analysis. A deep neural network (FNet) separates an image of highly overlapping fibrils into single fibril images, which allows for tracking the growth and changes in characteristics of individual fibrils. Using this method, we investigated aggregation of the 42-residue amyloid-β peptide (Aβ42). We demonstrate that highly heterogeneous fibril formation can be quantitatively characterized in terms of the number of cross-β subunits, elongation speed, growth polarity, and conformation of fibrils. Tracking individual fibril formation and growth also leads to the discovery of a general nucleation mechanism (termed heterogeneous secondary nucleation), where a fibril is formed on the surface of an oligomer with a different structure. Our development will be broadly applicable to characterization of heterogeneous aggregation processes of other proteins.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
5秒前
玖月完成签到 ,获得积分0
8秒前
kk完成签到,获得积分10
13秒前
和平使命应助侯笑笑采纳,获得10
13秒前
c123完成签到 ,获得积分10
15秒前
快乐的龙猫完成签到,获得积分10
17秒前
Sandy完成签到 ,获得积分10
22秒前
吉吉完成签到,获得积分10
22秒前
程淑弟发布了新的文献求助10
23秒前
和平使命应助橙子采纳,获得10
24秒前
予秋发布了新的文献求助10
24秒前
科研通AI6应助陈秋采纳,获得10
25秒前
Jasmineyfz完成签到 ,获得积分10
25秒前
凡凡完成签到,获得积分10
26秒前
酷炫书芹完成签到 ,获得积分10
27秒前
39秒前
林妹妹完成签到 ,获得积分10
41秒前
学习使勇哥进步完成签到 ,获得积分10
42秒前
糖宝完成签到 ,获得积分0
47秒前
FFFFF完成签到 ,获得积分0
47秒前
陶醉的代玉完成签到 ,获得积分10
48秒前
静静完成签到 ,获得积分10
51秒前
浮游应助侯笑笑采纳,获得10
53秒前
知否完成签到 ,获得积分0
59秒前
友好的小萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
考博上岸26完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凉面完成签到 ,获得积分10
1分钟前
惠惠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
欢呼的飞荷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gyx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
30完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5347451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4481760
关于积分的说明 13948066
捐赠科研通 4380032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2406708
邀请新用户注册赠送积分活动 1399288
关于科研通互助平台的介绍 1372428