Δομικές μελέτες του μηχανισμού συσσωμάτωσης πρωτεϊνών ή πεπτιδίων που σχηματίζουν αμυλοειδή με παθολογική ή / και με λειτουργική σημασία

Abstract

Soluble proteins must fold into their normal three-dimensional (3D) structure in order to function properly. However, under certain conditions, proteins may fail to adopt or maintain their normal conformation, and thus may undergo general or partial refolding of their polypeptide chain. Misfolded proteins may interact with each other, leading to the formation of either amorphous or highly ordered protein aggregates. The latter share distinctive structural and tinctorial properties and are called amyloid fibrils, while proteins able to form them are known as “amyloidogenic proteins”. Uncontrolled extracellular and/or intracellular deposition of amyloid fibrils in cells and tissues is the cause of a variety of diseases, known as amyloidoses. Typical examples of these pathologies are AL and AA amyloidosis, Alzheimer's and Parkinson's disease, spongiform encephalopathies and type II diabetes. Taking into account their major role in disease, it is striking that many organisms – ranging from bacteria to humans – exploit the properties of amyloid fibrils to perform physiological functions necessary for their survival. These structures are characterized as protective or functional amyloids and one of their most characteristic representatives is the protective coats enclosing the oocytes of many eukaryotic organisms.Amyloid-forming proteins do not share any similarity or homology in sequence or native structure. However, amyloids – whether formed in vivo or in vitro – exhibit common morphological features and a similar "general" organization, known as the "cross-β" structure. In addition, not all regions of a polypeptide chain appear to have the same importance for amyloid fibril formation. More specifically, experimental evidence has shown that certain amino acid regions display higher aggregation propensity than the rest of the sequence. These short “aggregation-prone” stretches are called “aggregation hot-spots” or “amyloidogenic determinants” and are considered responsible for the self-aggregation of proteins associated with amyloidoses and with the formation of functional amyloids.This thesis focused on the experimental study of “aggregation-prone” regions of a heterogeneous set of proteins, with known or unknown amyloidogenic properties. The amyloidogenic segments were computationally identified and experimentally evaluated with the aid of several biophysical techniques, such as transmission electron microscopy, X-ray diffraction, polarizing microscopy, fluorescence assay and ATR-FTIR spectroscopy, at a range of conditions. In addition, computational studies were performed utilizing molecular modeling, to propose plausible polymerization models for each protein. Furthermore, structural bioinformatics and protein-protein interaction networks were utilized to explain the possible amyloidogenic functional role of each protein.Calcitonin gene-related peptide (CGRP) exists in the human body in two isoforms, αCGRP and βCGRP. αCGRP is the predominant form and shows high degree of homology with amylin and calcitonin, two proteins that have been extensively associated with the formation of amyloid fibrils, causing type II diabetes and medullary thyroid carcinoma, respectively. In view of the well-established calcitonin and IAPP amyloidogenicity, the aggregation properties of the full-length αCGRP as well as that of three computationally determined “aggregation-prone” regions were examined, utilizing both in vitro aggregation assays and Molecular Dynamics (MD) simulations. Our experimental assays detected characteristic amyloidogenic properties for the full-length αCGRP peptide hormone, whereas analogous experiments tracked the hidden amyloidogenic characteristics of N- and C- terminal regions of αCGRP. MD simulations, on the other hand, led to the proposal of two alternative polymerization pathways, with the experimentally confirmed amyloidogenic determinants serving as critical molecular interfaces by mediating the self-association between adjacent αCGRP protofibrils.Human leukocyte chemotactic factor-2 (LECT2) is a multifunctional protein, produced by the fetal and adult liver and secreted in the blood. Apart from its numerous functional properties, LECT2 has been associated with various pathological conditions, such as cancer and diabetes. This protein has been relatively recently associated with a systemic type of amyloidosis, namely ALECT2 amyloidosis. Although, the pathogenesis of this disease remains to be elucidated, it does not appear to be caused by the identified – in almost all ALECT2 patients – polymorphism at position 40 of the mature amino acid sequence, which is responsible for the conversion of the amino acid residue isoleucine (Ile) to valine (Val). In this thesis, we followed a reductionist methodology to detect critical amyloidogenic “hot-spots” during the fibrillation of LECT2. By associating experimental and computational assays, the impact of the Ile to Val single-nucleotide polymorphism in patients with ALECT2 amyloidosis was discussed, pinpointing the need for additional research. The results of this work revealed the explicit amyloidogenic core of human LECT2. A possible three-dimensional model, associating our experimental and computational results, establishes LECT2 interactions that may occur as amyloidogenesis proceeds. Cathepsin D (CathD) is a lysosomal aspartic protease, important for the degradation of various substrates, including in vivo amyloid-forming proteins. More specifically, CathD plays a key role in the degradation of serum amyloid A protein, while it is the main protease in the brain and can degrade the microtubule-associated protein tau. To clarify the potential implication of CathD in amyloid formation, aggregation-prone regions were detected in the full-length protein. The computational analysis of its amyloidogenic profile allowed the design of oligopeptides corresponding to the amyloidogenic CathD core, as well as “cropped” peptides, corresponding to regions that surpass the threshold of the used algorithm. Biophysical assays revealed that all peptides self-assemble into aggregates with the typical characteristics of amyloid fibrils, which demonstrate a wide morphological polymorphism at a range of conditions. In addition, our results hint that the respective aggregation-prone CathD regions may be implicated in its interaction with its amyloidogenic substrates. The plant natriuretic peptide of Arabidopsis thaliana (AtPNP-A) contains a region of 34 amino acid residues, known as AtPNP-A36-69, which is a key component of its biological function. This region is conserved among all members of the PNPs family and has a distant homology with the human ANP (hANP). The latter forms amyloid fibrils and their deposition is the major hallmark of isolated atrial amyloidosis (IAA). Taking into consideration the well-established amyloidogenicity of hANP, along with the functional similarity to its plant counterpart, we decided to investigate the unexplored polymerization properties of the homologous region that corresponds to the biologically active and conserved functional domain of AtPNP-A. Our results revealed a new case of a pH-dependent amyloid forming peptide in A. thaliana, with a potential functional role.FimH, a mannose-specific adhesin, is found on the tip of Escherichia coli type 1 fimbria or pili, the adhesive pili on the surface of the bacterial cell. FimH is responsible for the occurrence of urinary tract infections, since its interaction with urothelial receptors facilitates the establishment and colony formation of E. coli and subsequently causes human immune evasion, resulting in recurrent infections. The most common treatment for this type of diseases is the short-term administration of antibiotics. However, antibiotic-resistant strains have increased in recent years, intensifying the need for new therapeutic approaches. Thus, this thesis attempted to utilize the amyloidogenic potential of the FimH adhesin to suggest potential antimicrobial peptides. Computational analysis of its sequence revealed several possible amyloidogenic determinants, from which four peptide segments were selected for the study. These four peptides are located near the mannose-binding pocket of the N-terminal lectin domain of FimH. The experimental results demonstrated the ability of three of the four peptide-analogues to self-assemble into amyloid fibrils. Furthermore, a computational comparison proving the FimH peptide-analogues uniqueness among proteomes emphasized the potential of using those peptides as antimicrobial peptide-inhibitors, aiming to eliminate urinary tract infections. Finally, with the aid of structural bioinformatics, the affinity of the four peptide-analogues for the FimH mannose-binding site was examined, proposing an additional therapeutic approach.The silkmoth chorion is a proteinaceous structure that plays a significant role both in protecting the embryo from environmental hazards and the fertilization of the silkmoth oocyte. The major part (95% of its dry mass) of this extraordinary structure consists of proteins categorized into two families, namely, A and B. Silkmoth chorion has been identified as a natural protective amyloid, by unveiling the amyloidogenic properties of the central domain of both protein families. In addition, during their secretion, it is assumed that the proteins of the A and B families interact and, subsequently, form fibrils that are further organized to form the chorion structure. Based on the above, the aim of this study was to clarify the mechanism of silkmoth chorion formation by studying the interactions between amyloidogenic peptide-analogues of the central conserved domain of the silkmoth chorion proteins of family A. Co-aggregation experimental assays revealed that the amyloid fibrils formed by the co-incubated peptide-analogues had a different morphology from that of the individual peptide-analogues’ fibrils. These data come to confirm the proposed homodimerization of family A proteins, as well as to suggest the segment that mainly guides the proteins’ A amyloid fibrillogenesis.Overall, the results of this thesis confirmed the importance of the small sequence stretches with high amyloidogenic potential for guiding the folding of proteins into the amyloid state. These regions can be utilized for the future design of both targeted therapeutic approaches against amyloidosis and antimicrobial peptides. At the same time, the resulting data contributed to the enrichment of the list of amyloidogenic proteins in both humans and other organisms.

Οι σφαιρικές υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες για να μπορέσουν να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους πρέπει να αποκτήσουν τη φυσιολογική στερεοδιάταξή τους. Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, η διαδικασία δημιουργίας μίας ορθά διπλωμένης πρωτεΐνης αποτυγχάνει, με αποτέλεσμα οι πρωτεΐνες να οδηγούνται σε ένα εναλλακτικό, μη-κανονικό, δίπλωμα της πολυπεπτιδικής τους αλυσίδας. Αυτό έχει συχνά ως συνέπεια τα μη-κανονικά διπλωμένα μόρια να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, οδηγώντας στον σχηματισμό είτε άμορφων πρωτεϊνικών συσσωματωμάτων είτε υψηλά οργανωμένων συσσωματωμάτων. Τα δεύτερα παρουσιάζουν χαρακτηριστικές ιδιότητες και ονομάζονται αμυλοειδή ινίδια. Οι πρωτεΐνες οι οποίες έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν αμυλοειδή ινίδια χαρακτηρίζονται ως πρωτεΐνες με «τάση να σχηματίζουν αμυλοειδή ινίδια» ή «αμυλοειδογόνες πρωτεΐνες», και αποτελούν ένα ετερογενές σύνολο πρωτεϊνών. Η ανεξέλεγκτη εξωκυτταρική εναπόθεση ή/και ενδοκυτταρική συσσώρευση των αμυλοειδών ινιδίων σε κύτταρα και ιστούς αποτελεί την αιτία πρόκλησης μίας ποικιλίας ασθενειών, οι οποίες είναι γνωστές ως αμυλοειδώσεις. Χαρακτηριστικά παραδείγματα αμυλοειδώσεων αποτελούν οι νευροεκφυλιστικές νόσοι του Alzheimer και του Parkinson, οι σπογγώδεις εγκεφαλοπάθειες και ο διαβήτης τύπου ΙΙ. Εντυπωσιακό είναι ότι ορισμένοι οργανισμοί – από τα βακτήρια έως τον άνθρωπο – εκμεταλλεύονται τις ιδιότητες των αμυλοειδών για να εκτελέσουν ένα πλήθος δομικών και λειτουργικών διεργασιών, απαραίτητων για την επιβίωσή τους. Οι δομές αυτές χαρακτηρίζονται ως προστατευτικά αμυλοειδή και ένας από τους πιο αντιπροσωπευτικούς εκπροσώπους τους είναι το προστατευτικό κάλυμμα των ωοκυττάρων ευκαρυωτικών οργανισμών. Οι αμυλοειδογόνες πρωτεΐνες αποτελούν ένα ετερογενές σύνολο, καθώς δεν παρουσιάζουν καμία μεταξύ τους συσχέτιση ή ομολογία, τόσο σε επίπεδο αλληλουχίας όσο και σε επίπεδο δομής. Ωστόσο, τα αμυλοειδή – ανεξάρτητα από το αν σχηματίζονται in vivo ή in vitro – εμφανίζουν κοινά μορφολογικά χαρακτηριστικά και παρόμοια «γενική» οργάνωση, γνωστή ως «cross-β» δομή. Επιπρόσθετα, φαίνεται ότι δεν έχουν όλες οι περιοχές μίας πολυπεπτιδικής αλυσίδας την ίδια σημασία για τον σχηματισμό των αμυλοειδών ινιδίων. Πιο συγκεκριμένα, πειραματικές αναλύσεις έχουν δείξει ότι το αμυλοειδογόνο δυναμικό των πρωτεϊνών συγκεντρώνεται σε συγκεκριμένες περιοχές της αμινοξικής αλληλουχίας, οι οποίες χαρακτηρίζονται ως «επίκεντρα συσσωμάτωσης» (hot-spots) ή «αμυλοειδογόνοι καθοριστές». Τα μικρά αυτά τμήματα καθοδηγούν τη συσσωμάτωση των πρωτεϊνών σε αμυλοειδή, χωρίς να απαιτείται ολόκληρη η πρωτεΐνη να συμμετέχει στον αμυλοειδογόνο πυρήνα των ινιδίων. Βάσει των παραπάνω, η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώθηκε στην αναζήτηση και πειραματική επιβεβαίωση των αμυλοειδογόνων καθοριστών ή/και ιδιοτήτων ενός ετερογενούς συνόλου πρωτεϊνών, με γνωστά ή άγνωστα αμυλοειδογόνα χαρακτηριστικά. Τα μικρά αμυλοειδογόνα τμήματα εντοπίστηκαν με υπολογιστικές μεθόδους, ενώ η πειραματική επιβεβαίωση των υποψήφιων τμημάτων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ενός συνόλου βιοφυσικών τεχνικών, όπως είναι η ηλεκτρονική μικροσκοπία διέλευσης, η περίθλαση ακτίνων-Χ, η πολωτική μικροσκοπία, η φθορισμομετρία και η φασματοσκοπία υπερερύθρου, σε ένα εύρος συνθηκών. Επιπλέον, αξιοποιήθηκαν μέθοδοι δομικής βιοπληροφορικής, με στόχο την πρόταση πιθανών τρισδιάστατων μοντέλων πολυμερισμού των υπό μελέτη συστημάτων. Ακόμα, μέθοδοι δομικής βιοπληροφορικής και δίκτυα πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων αξιοποιήθηκαν για να εξηγήσουν τον πιθανό ρόλο της αμυλοειδογονικότητας στη λειτουργία των μελετώμενων πρωτεϊνικών συστημάτων. Η πρώτη περίπτωση πρωτεΐνης που μελετήθηκε στα πλαίσια της παρούσας διατριβής είναι το πεπτίδιο που σχετίζεται με το γονίδιο της καλσιτονίνης (Calcitonin Gene Related Peptide – CGRP), το οποίο απαντάται στον ανθρώπινο οργανισμό με δύο ισομορφές, γνωστές ως αCGRP και βCGRP. Το αCGRP αποτελεί την επικρατούσα μορφή και εμφανίζει υψηλή ομολογία με τις πρωτεΐνες αμυλίνη και καλσιτονίνη, οι οποίες έχουν συσχετιστεί άμεσα με τον σχηματισμό αμυλοειδών ινιδίων και την πρόκληση αμυλοειδώσεων. Στο πλαίσιο αυτό, μελετήθηκε το αμυλοειδογόνο δυναμικό τόσο ολόκληρης της αλληλουχίας του αCGRP όσο και τριών υπολογιστικά προσδιορισμένων αμυλοειδογόνων καθοριστών του. Οι δομικές μελέτες ανέδειξαν τις αμυλοειδογόνες ιδιότητες τόσο ολόκληρου του αCGRP όσο και δύο τμημάτων του με αυξημένη τάση για συσσωμάτωση. Η επιβεβαίωση της εγγενούς τάσης για συσσωμάτωση του αCGRP οδήγησε στην πρόταση δύο εναλλακτικών μονοπατιών πολυμερισμού του, τα οποία εμπλέκουν τα πειραματικά επιβεβαιωμένα αμυλοειδογόνα τμήματα ως θέσεις διεπαφής μεταξύ γειτονικών πρωτοϊνιδίων.Ο ανθρώπινος λευκοκυτταρικός χημειοτακτικός παράγοντας 2 (Leukocyte Chemotactic Factor-2 – LECT2) είναι μία πολυλειτουργική πρωτεΐνη, η οποία παράγεται στο ήπαρ των εμβρύων ή ενηλίκων και εκκρίνεται στο αίμα, ήταν η δεύτερη πρωτεΐνη που εξετάστηκε. Πέρα από τις πολυάριθμες λειτουργίες που έχουν αποδοθεί στη συγκεκριμένη πρωτεΐνη, αυτή έχει συσχετιστεί με διάφορες παθολογικές καταστάσεις, όπως ο καρκίνος και ο διαβήτης. Ενδιαφέρον είναι ότι σχετικά πρόσφατα συνδέθηκε με έναν συστημικό τύπο αμυλοείδωσης, την ALECT2 αμυλοείδωση. Αν και η παθογένεση της συγκεκριμένης νόσου είναι ακόμα άγνωστη, φαίνεται ότι δεν προκαλείται από τον καταγεγραμμένο, στους πάσχοντες, πολυμορφισμό στη θέση 40 της ώριμης αμινοξικής αλληλουχίας, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την αλλαγή του αμινοξικού καταλοίπου ισολευκίνη (Ile) σε βαλίνη (Val). Στην παρούσα διατριβή ανιχνεύτηκαν κρίσιμα τμήματα της αλληλουχίας της LECT2, τα οποία φαίνεται να καθοδηγούν τη διαδικασία ινιδογένεσής της. Παράλληλα, συνδέοντας πειραματικές και υπολογιστικές αναλύσεις, συζητήθηκε η επίπτωση του νουκλεοτιδικού πολυμορφισμού στους ασθενείς με ALECT2 αμυλοείδωση. Τα αποτελέσματα της διατριβής αποκάλυψαν τον αμυλοειδογόνο πυρήνα της ανθρώπινης LECT2 και βοήθησαν στην πρόταση του πιθανού μηχανισμού συσσωμάτωσής της. Παράλληλα, αποσαφήνισαν τον ρόλο του πολυμορφισμού στη συσσωμάτωση της LECT2. Η πρωτεΐνη καθεψίνη D (Cathepsin D – CathD) που ανήκει στην οικογένεια των λυσοσωμικών ασπαρτικών πρωτεασών και αποτελεί ένα από τα ένζυμα που έχουν συσχετιστεί με αρκετές in vivo αμυλοειδογόνες πρωτεΐνες, υπεύθυνες για την πρόκληση αμυλοειδώσεων, αποτέλεσε την τρίτη προς μελέτη πρωτεΐνη. Μελέτες έχουν δείξει ότι η καθεψίνη D διαθέτει βασικό ρόλο στη φυσιολογική και πλήρη αποικοδόμηση της αμυλοειδούς Α πρωτεΐνης του ορού, ενώ αποτελεί την κύρια πρωτεάση του εγκεφάλου και έχει την ικανότητα να αποικοδομεί την πρωτεΐνη Tau. Η σύνδεση της καθεψίνης D με πρωτεΐνες που σχηματίζουν αμυλοειδή ινίδια in vivo αποτέλεσε το έναυσμα για τη μελέτη του αμυλοειδογόνου δυναμικού της στην παρούσα διατριβή. Η υπολογιστική ανάλυση του αμυλοειδογόνου προφίλ της επέτρεψε τον σχεδιασμό τόσο μικρών τμημάτων όσο και διευρυμένων περιοχών τους. Οι βιοφυσικές μελέτες επιβεβαίωσαν την τάση των τμημάτων αυτών της καθεψίνης D να αυτοσυγκροτούνται σε ινίδια με τα τυπικά χαρακτηριστικά των αμυλοειδών ινιδίων, ενώ ανέδειξαν και τον πολυμορφισμό που αυτά παρουσιάζουν σε ένα εύρος συνθηκών. Επιπλέον, προτάθηκε ο πιθανός λειτουργικός ρόλος των αμυλοειδογόνων τμημάτων της καθεψίνης D στην αλληλεπίδρασή της με τις αμυλοειδογόνες πρωτεΐνες.Το φυτικό νατριουρητικό πεπτίδιο του Arabidopsis thaliana (Arabidopsis thaliana Plant Natriuretic Peptide – AtPNP-A) διαθέτει μία περιοχή 34 αμινοξικών καταλοίπων, γνωστή ως AtPNP-A36-69, η οποία αποτελεί τμήμα κλειδί για τη βιολογική του λειτουργία. Η συγκεκριμένη περιοχή είναι συντηρημένη μεταξύ όλων των μελών της οικογένειας των PNPs και έχει μακρινή ομολογία με το ανθρώπινο ANP. Το τελευταίο σχηματίζει αμυλοειδή ινίδια και η εναπόθεσή του προκαλεί την κολπική αμυλοείδωση της καρδιάς. Η καλά μελετημένη αμυλοειδογονικότητα του ανθρώπινου ANP, σε συνδυασμό με τη λειτουργική ομοιότητά του με το ομόλογό του στο A. thaliana, αποτέλεσαν το έναυσμα για τη μελέτη των ανεξερεύνητων ιδιοτήτων πολυμερισμού της περιοχής που αντιστοιχεί στη βιολογικά ενεργή και λειτουργικά συντηρημένη αυτοτελή δομική περιοχή του AtPNP-A. Τα βιοφυσικά αποτελέσματα έδειξαν την ικανότητα του συγκεκριμένου τμήματος να αυτοσυγκροτείται σε αμυλοειδή ινίδια, σε τρεις διαφορετικές συνθήκες pH. Οι πειραματικές παρατηρήσεις σε συνδυασμό με αυτές από το δίκτυο πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων του AtPNP-A, παρέχουν ενδείξεις για τον πιθανό λειτουργικό ρόλο της αμυλοειδούς κατάστασης του AtPNP-A. Συνολικά, τα δεδομένα πρόσθεσαν άλλο ένα μόριο στην λίστα των φυτικών πρωτεϊνών που σχηματίζουν αμυλοειδή.Η προσκολλητίνη FimH αποτελεί την πιο σημαντική πρωτεϊνική υπομονάδα των ινιδίων τύπου Ι, δηλαδή των προσκολλητικών αποφύσεων των κατά Gram αρνητικών βακτηρίων, καθώς συμβάλλει στην ενδοκυττάρωση των βακτηριακών κυττάρων από τα κύτταρα του ξενιστή, όπου προστατεύονται από το ανοσοποιητικό σύστημα του δεύτερου και τα αντιβακτηριακά φάρμακα, προκαλώντας με αυτόν τον τρόπο χρόνιες λοιμώξεις. Η συνηθέστερη θεραπεία έναντι αυτών είναι η σύντομη χορήγηση αντιβιοτικών. Ωστόσο, τα στελέχη τα οποία είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά έχουν αυξηθεί τα τελευταία χρόνια, εντείνοντας την ανάγκη για εύρεση νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων. Έτσι, η συγκεκριμένη διατριβή επιχείρησε να αξιοποιήσει το αμυλοειδογόνο δυναμικό της πρωτεΐνης FimH για να προτείνει πιθανά πεπτίδια-αναστολείς. Η υπολογιστική ανάλυση της αλληλουχίας της ανέδειξε πλήθος πιθανών αμυλοειδογόνων καθοριστών, από τους οποίους επιλέχθηκε να μελετηθούν τέσσερα πεπτιδικά τμήματα, τα οποία εντοπίζονται στην περιοχή σύνδεσης της FimH με τους υποδοχείς των κυττάρων του ξενιστή. Τα πειραματικά αποτελέσματα ανέδειξαν την ικανότητα τριών εκ των τεσσάρων περιοχών να αυτοσυγκροτούνται σε αμυλοειδή ινίδια. Σε επόμενο βήμα, έγινε προσπάθεια εντοπισμού των πιο εξειδικευμένων πεπτιδίων-αναλόγων έναντι της πρωτεϊνικής αλληλουχίας της FimH, αναδεικνύοντας δύο αμυλοειδογόνους καθοριστές ως τα καταλληλότερα υποψήφια θεραπευτικά μόρια. Παράλληλα, με τη βοήθεια μεθόδων δομικής βιοπληροφορικής μελετήθηκε η συγγένεια πρόσδεσης των τεσσάρων πεπτιδίων-αναλόγων για την περιοχή πρόσδεσης της πρωτεΐνης FimH, προτείνοντας έναν επιπλέον τρόπο αξιοποίησής τους. Το χόριο του μεταξοσκώληκα είναι μια πρωτεϊνική δομή που διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο τόσο στην προστασία του αναπτυσσόμενου εμβρύου από τις περιβαλλοντικές συνθήκες, όσο και στη γονιμοποίηση του ωοκυττάρου. Επιπλέον, το χόριο έχει χαρακτηριστεί ως προστατευτικό αμυλοειδές, ενώ έχει αποδειχθεί η αμυλοειδογονικότητα των πρωτεϊνών που το απαρτίζουν. Κατά την έκκριση των πρωτεϊνών Α και Β του χορίου, ορισμένες αλληλεπιδρούν με τον εαυτό τους και μεταξύ τους, σχηματίζοντας ομο- ή/και ετεροδιμερή. Βάσει των παραπάνω, στην παρούσα διατριβή έγινε προσπάθεια αποσαφήνισης του μηχανισμού δημιουργίας του χορίου, μέσω της μελέτης των αλληλεπιδράσεων των αμυλοειδογόνων τμημάτων της κεντρικής συντηρητικής περιοχής των πρωτεϊνών της οικογένειας Α του χορίου του μεταξοσκώληκα. Για αυτό το λόγο, πραγματοποιήθηκαν αναμείξεις μεταξύ πεπτιδίων-αναλόγων με επιβεβαιωμένα αμυλοειδογόνα χαρακτηριστικά. Τα αποτελέσματα της διδακτορικής διατριβής υπέδειξαν ότι τα διαφορετικά πεπτίδια-ανάλογα έχουν την ικανότητα να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, καθώς σχηματίζουν αμυλοειδή ινίδια με διαφορετικά μορφολογικά χαρακτηριστικά από αυτά των μεμονωμένων συστατικών. Τα δεδομένα αυτά έρχονται να επιβεβαιώσουν τον προτεινόμενο ομοδιμερισμό των πρωτεϊνών της οικογένειας Α, καθώς και να προτείνουν το τμήμα που κατά κύριο λόγο καθοδηγεί το δίπλωμα.Συνολικά, τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής επιβεβαίωσαν τη σημασία των μικρών τμημάτων της αλληλουχίας με υψηλό αμυλοειδογόνο δυναμικό για την καθοδήγηση του διπλώματος των πρωτεϊνών στην αμυλοειδή κατάσταση. Οι περιοχές αυτές μπορούν να αξιοποιηθούν για τον μελλοντικό σχεδιασμό τόσο στοχευμένων θεραπευτικών προσεγγίσεων έναντι των αμυλοειδώσεων, όσο και αντιμικροβιακών πεπτιδίων. Παράλληλα, τα δεδομένα που προέκυψαν συνέβαλαν στην αύξηση του καταλόγου των αμυλοειδογόνων πρωτεϊνών τόσο στον άνθρωπο όσο και σε άλλους οργανισμούς.