211service.com
Prioninfektivitet fastställd
Forskare har i årtionden känt till att infektiösa proteiner som kallas prioner orsakar vissa neurodegenerativa sjukdomar, som galna ko eller dess mänskliga variation, Creutzfeld-Jakobs sjukdom. När dessa proteiner viker sig normalt spelar de ofta fördelaktiga roller inom biologin; felveckade, men de bildar trassliga fibriller som kallas amyloider som orsakar sjukdom. Dessutom har de felveckade prionerna den bisarra förmågan att få andra proteiner att felveckas. Resultatet är försämring eller död av tidigare friska celler.
Låt oss be hemligheter: Uppsättningar av proteinsegment, som det som visas ovan, hjälpte forskare att peka ut regioner av prioner som får andra proteiner att ändra sin form.
Forskare har inte haft en aning om hur prioner orsakar sådan förstörelse. Nu forskare vid Whitehead Institute for Biomedical Research har identifierat korta sträckor av proteinerna som styr hur prioner bildas, replikerar och korsar mellan arter. Dessa små men kritiska regioner av proteinerna kan vara ansvariga för prions smittsamma natur - och forskare kanske kan använda dem för att skapa behandlingar för prionsjukdomar. Det kan vara möjligt att designa läkemedel för att specifikt rikta in sig på dessa regioner och hämma prionbildning, säger Peter Tessier, postdoktorn som gjorde studien, publicerad online i Natur .
Arbetar i Whitehead-medlemmens och MIT-biologiprofessorns labb Susan Lindquist, Tessier skapade uppsättningar av överlappande segment av ett giftfritt prionprotein från bagerijäst. Genom att exponera dessa arrayer för proteinets fulla priondomän identifierade han en liten region av proteinet som rekryterade prionerna för att felveckas till amyloidstrukturer. Tessier kallade regionen, som utgör mindre än 10 procent av proteinet, ett igenkänningselement.
Tessier hittade ett liknande igenkänningselement när han upprepade experimentet med prioner från svampen som är ansvarig för jästinfektioner hos människor. Men prioner från bagerijäst kunde inte få prioner från den patogena svampen att felveckas, och vice versa – det vill säga prionerna upprätthöll en strikt artbarriär. Däremot kan prionproteinet som är involverat i galna ko och överförbara Creutzfeld-Jakob infektera både nötkreatur och människor, korsning mellan arter.
En konstgjord jästprion sammansatt av bitar av båda prionerna av ett annat labb hade visat förmågan att passera jästartbarriären, men tidigare studier hade inte visat hur. Med hjälp av sina proteinmatriser visade Tessier att den konstgjorda prionen innehåller igenkänningselement från båda arterna. Han tror att naturliga prioner ofta kan innehålla mer än ett igenkänningselement också, vilket kanske förklarar vissa prioners förmåga att korsa arter.
Även om Tessier är exalterad över dessa fynd, varnar han för att det fortfarande finns mycket som forskarna inte vet om dessa igenkänningselement. Till exempel, även om typerna av aminosyror i dem verkar vara viktiga, finns det ingen uppenbar likhet mellan sekvenserna av de två elementen de hittills har identifierat. I allmänhet förstår vi inte vad som är viktigt med dessa webbplatser, säger Tessier.
Dessutom, även om det verkar troligt att liknande mekanismer spelar en roll i bildandet av prionamyloider från däggdjur, kan det vara svårt att bevisa detta, eftersom galna ko-proteinet är mycket svårare för forskare att arbeta med än jästprioner är. Men Tessier har redan börjat anstränga sig för att utöka sin teknik och förståelse till patogena prioner.