Ultrasound-induced protein restructuring and ordered aggregation to form amyloid crystals

介观物理学 超声 结晶学 材料科学 生物物理学 硫黄素 淀粉样蛋白(真菌学) 化学 生物 病理 阿尔茨海默病 量子力学 色谱法 物理 无机化学 医学 疾病
作者
Rachana Pathak,Sukhvir Kaur Bhangu,Gael M. Martin,Frances Separovic,Muthupandian Ashokkumar
出处
期刊:European Biophysics Journal [Springer Nature]
卷期号:51 (4-5): 335-352 被引量:15
标识
DOI:10.1007/s00249-022-01601-4
摘要

Amyloid crystals, a form of ordered protein aggregates documented relatively recently, have not been studied as extensively as amyloid fibres. This study investigates the formation of amyloid crystals with low frequency ultrasound (20 kHz) using β-lactoglobulin, as a model protein for amyloid synthesis. Acoustic cavitation generates localised zones of intense shear, with extreme heat and pressure that could potentially drive the formation of amyloid structures at ambient bulk fluid temperatures (20 ± 1 °C). Thioflavin T fluorescence and electron microscopy showed that low-frequency ultrasound at 20 W/cm3 input power induced β-stacking to produce amyloid crystals in the mesoscopic size range, with a mean length of approximately 22 µm. FTIR spectroscopy indicated a shift towards increased intermolecular antiparallel β-sheet content. An increase in sonication time (0-60 min) and input power (4-24 W/cm3) increased the mean crystal length, but this increase was not linearly proportional to sonication time and input power due to the delayed onset of crystal growth. We propose that acoustic cavitation causes protein unfolding and aggregation and imparts energy to aggregates to cross the torsion barrier, to achieve their lowest energy state as amyloid crystals. The study contributes to a further understanding of protein chemistry relating to the energy landscape of folding and aggregation. Ultrasound presents opportunities for practical applications of amyloid structures, presenting a more adaptable and scalable approach for synthesis.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
1秒前
零度沸腾完成签到 ,获得积分10
1秒前
犹豫的凡白完成签到 ,获得积分10
3秒前
jessicaw完成签到,获得积分10
4秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
5秒前
危机的慕卉完成签到 ,获得积分10
8秒前
玥越完成签到 ,获得积分10
10秒前
OCDer应助dadadad采纳,获得200
16秒前
njseu完成签到 ,获得积分10
17秒前
客官们帮帮忙完成签到 ,获得积分10
19秒前
伶俐的刺猬完成签到 ,获得积分10
20秒前
ZZ完成签到,获得积分10
21秒前
savior完成签到 ,获得积分10
21秒前
23秒前
橴暘完成签到 ,获得积分10
26秒前
PeterBeau完成签到 ,获得积分10
26秒前
阿豪要发文章完成签到 ,获得积分10
27秒前
Joker完成签到,获得积分0
29秒前
人参跳芭蕾完成签到 ,获得积分10
31秒前
Cai完成签到,获得积分20
32秒前
zjy完成签到 ,获得积分10
36秒前
nusiew完成签到,获得积分10
43秒前
joker完成签到 ,获得积分10
46秒前
yeape完成签到,获得积分10
46秒前
mike2012完成签到 ,获得积分10
49秒前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
49秒前
闻屿完成签到,获得积分10
51秒前
lamer完成签到,获得积分10
53秒前
evy发布了新的文献求助10
55秒前
hdc12138完成签到 ,获得积分10
55秒前
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
55秒前
wwwy007完成签到,获得积分20
58秒前
hayden完成签到 ,获得积分10
1分钟前
西陆完成签到,获得积分10
1分钟前
hanshishengye完成签到 ,获得积分10
1分钟前
非我完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zyw完成签到 ,获得积分10
1分钟前
光亮若翠完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
Case Research: The Case Writing Process 300
Global Geological Record of Lake Basins 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793757
关于积分的说明 7807197
捐赠科研通 2450021
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627016
版权声明 601350