211service.com
Wskazanie zakaźności prionów
Naukowcy od dziesięcioleci wiedzą, że zakaźne białka zwane prionami powodują niektóre choroby neurodegeneracyjne, takie jak szalona krowa lub jej odmiana ludzka, choroba Creutzfelda-Jakoba. Kiedy te białka fałdują się normalnie, często odgrywają korzystną rolę w biologii; jednak źle sfałdowane tworzą splątane włókienka zwane amyloidami, które powodują chorobę. Co więcej, nieprawidłowo sfałdowane priony mają dziwną zdolność do skłaniania innych białek do nieprawidłowego sfałdowania. Rezultatem jest upośledzenie lub śmierć wcześniej zdrowych komórek.
Módlmy się tajemnicami: Tablice segmentów białek, takie jak ta pokazana powyżej, pomogły naukowcom wskazać regiony prionów, które powodują zmianę kształtu innych białek.
Naukowcy nie mieli pojęcia, w jaki sposób priony powodują takie zniszczenia. Teraz naukowcy z Instytut Badań Biomedycznych Whitehead zidentyfikowali krótkie odcinki białek, które kontrolują powstawanie, replikację i krzyżowanie się prionów między gatunkami. Te małe, ale krytyczne regiony białek mogą być odpowiedzialne za zakaźny charakter prionów – a naukowcy mogą być w stanie wykorzystać je do opracowania metod leczenia chorób prionowych. Być może uda się zaprojektować leki, które będą celować w te regiony i hamować tworzenie prionów, mówi Peter Tessier, postdoc, który przeprowadził badanie, opublikowanym w Internecie w Natura .
Praca w laboratorium członka Whitehead i profesora biologii MIT Susan Lindquist, Tessier stworzył szereg nakładających się na siebie segmentów nietoksycznego białka prionowego z drożdży piekarskich. Wystawiając te macierze na pełną domenę prionową białka, zidentyfikował mały region białka, który rekrutował priony do nieprawidłowego fałdowania w struktury amyloidowe. Tessier nazwał region, który stanowi mniej niż 10 procent białka, elementem rozpoznawczym.
Tessier znalazł podobny element rozpoznawania, kiedy powtórzył eksperyment z prionami z grzyba odpowiedzialnego za infekcje drożdżakowe u ludzi. Jednak priony z drożdży piekarskich nie były w stanie wywołać nieprawidłowego fałdowania prionów z patogennego grzyba i vice versa – to znaczy, priony utrzymywały ścisłą barierę gatunkową. W przeciwieństwie do tego, białko prionowe zaangażowane w szaloną krowę i pasażowalne Creutzfeld-Jakob może infekować zarówno bydło, jak i ludzi, krzyżując się między gatunkami.
Sztuczny prion drożdżowy złożony z kawałków obu prionów przez inne laboratorium wykazał zdolność do przekraczania bariery gatunkowej drożdży, ale wcześniejsze badania nie wykazały, w jaki sposób. Korzystając ze swoich macierzy białkowych, Tessier wykazał, że sztuczny prion zawiera elementy rozpoznawcze obu gatunków. Uważa, że naturalne priony mogą często zawierać więcej niż jeden element rozpoznający, być może wyjaśniając zdolność niektórych prionów do krzyżowania gatunków.
Chociaż Tessier jest podekscytowany tymi odkryciami, ostrzega, że wciąż jest wiele rzeczy, których naukowcy nie wiedzą o tych elementach rozpoznawania. Na przykład, chociaż rodzaje zawartych w nich aminokwasów wydają się być ważne, nie ma oczywistego podobieństwa między sekwencjami dwóch elementów, które do tej pory zidentyfikowali. Ogólnie rzecz biorąc, nie rozumiemy, co jest ważne w tych witrynach, mówi Tessier.
Ponadto, chociaż wydaje się prawdopodobne, że podobne mechanizmy odgrywają rolę w tworzeniu amyloidów prionowych ssaków, udowodnienie, że może to być trudne, ponieważ białko wściekłych krów jest znacznie trudniejsze dla naukowców niż priony drożdżowe. Ale Tessier rozpoczął już starania, aby rozszerzyć swoją technikę i wiedzę na patogenne priony.