Недостаток белка вызывает ослабление эмали 19-07-2019 У некоторых пациентов, независимо от ухода за полостью рта, проблемы с зубами возникают быстрее, чем у других. Ученые провели исследование и обнаружили, что небольшой недостаток белка приводит к повреждению эмали, склонной к разрушению. В ходе исследования ученые обнаружили, что дефектные белки амелогенина прилипают или неправильно соединяются со структурой эмали, не давая эмали очиститься, когда это необходимо. Это препятствует процессу роста, благодаря которому строится прочная эмаль.
Это состояние известно как amelogenesis imperfecta (AI), и у тех, кто страдает от него, эмаль развивается неправильно из-за одного дефекта аминокислоты в амелогенине. Генетический дефект вызывает появление мягкой, обесцвеченной эмали, которая легко ломается. "Зубы не такие прочные, потому что эмаль намного тоньше, а кристаллы менее упорядочены", - сказал первый автор статьи доктор Цзиньхуэй Тао из Pacific Northwest National Laboratory (Тихоокеанская Северо-Западная Национальная Лаборатория). "У большинства людей эмаль является самым твердым веществом в организме, но это не относится к пациентам с AL".
Тао и его команда как сильно белки прилипают к другим веществам и друг к другу, процесс, известный как связывание белка.
Чтобы увидеть это в реальном времени, команда объединила атомно-силовую микроскопию с твердотельной ядерно-магнитно-резонансной спектроскопией, доступной в Environmental Molecular Sciences Laboratory, а также изучила другие методы минерализации и процессы, связанные с белками, образующими эмаль.
Согласно результатам исследования, склонность дефектных белков прилипать надолго и слишком сильно к поверхности мешает другим молекулярным игрокам выполнять свою работу по созданию твердой кристаллической структуры. Они также замедляют действие фермента, известного как матриксная металлопептидаза-20 (MMP20), который удаляет избыток амелогенина с развивающейся минеральной поверхности. Когда MMP20 не может выполнять свою работу, эмаль растет медленнее и слабее. Липкие белки также замедляют образование гидроксиапатита.
"Эта работа помогает нам понять, почему люди с этими мутациями имеют слабую и хрупкую зубную эмаль, но в более широком смысле, она дает нам важную информацию о том, как контролировать создание или манипулирование материалами для многих применений", - сказал Тао.