Химия - Прионы - Свойства молекул

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Прионы
2. Свойства молекул
3. Классификация
4. Этиология
5. Пути заражения
6. Прионы и медицинские инструменты
7. Прионные заболевания человека
8. Исследования прионов дрожжей и других микромицетов
9. Критика

Прионовые белки млекопитающих не сходны с прионовыми белками дрожжей по аминокислотной последовательности. Несмотря на это, основные структурные особенности у них общие. Вместе с тем, прион, отвечающий за коровье бешенство, обладает способностью передаваться от вида к виду.

Правый рисунок — модель двух конформаций приона; слева известная, нормальная, конформация структуры терминального участка C-terminal PrP..

Молекулярные основы патогенеза

В ходе исследований мозговых тканей умерших от прионных инфекций животных было показано, что прионы не содержат нуклеиновых кислот, а представляют собой белки. Одним из первых охарактеризованных прионных белков стал PrP массой около 35 кДа. Известно, что PrP может существовать в двух конформациях — «здоровой» — PrP, которую он имеет в нормальных клетках, в которой преобладают альфа-спирали, и «патологической» — PrP, собственно прионной, для которой характерно наличие большого количества бета-тяжей. При попадании в здоровую клетку, PrP катализирует переход клеточного PrP в прионную конформацию. Накопление прионного белка сопровождается его агрегацией, образованием высокоупорядоченных фибрил, что в конце концов приводит к гибели клетки. Высвободившийся прион, по-видимому, оказывается способен проникать в соседние клетки, также вызывая их гибель.

Функции белка PrP в здоровой клетке — поддержание качества миелиновой оболочки, которая в отсутствии этого белка постепенно истончается. В норме белок PrP ассоциирован с клеточной мембраной, гликозилирован остатком сиаловой кислоты. Он может совершать циклические переходы внутрь клетки и обратно на поверхность в ходе эндо- и экзоцитоза. Один такой цикл длится около часа. В эндоцитозном пузырьке или на поверхности клетки молекула PrP может разрезаться протеазами на две примерно равные части.

До конца механизм спонтанного возникновения прионных инфекций не ясен. Считается, что прионы образуются в результате ошибок в биосинтезе белков. Мутации генов, кодирующих прионный белок, ошибки трансляции, процессы протеолиза — считаются главными кандидатами на механизм возникновения прионов. Согласно недавно проведённым исследованиям прионы способны к дарвиновской эволюции за счёт действия естественного отбора.

Есть данные, дающее основание считать, что прионы являются не только инфекционными агентами, но и имеют функции в нормальных биопроцессах. Так, например, существует гипотеза, что через прионы осуществляется механизм генетически обусловленного стохастического старения.

Просмотров: 7464

<<<