Vad är prioner?

Prioner: proteinreplikanternas kejsare (Maj 2019).

Anonim

När vi tänker på sjukdomar eller deras orsaker kommer vårt sinne ofta fram emot svar som bakterier och virus. Men, om jag berättade för dig att det finns en speciell miscreant som inte har några nukleinsyror eller någon cellorganeller! Det är faktiskt inte ens en organism. Det är en enda biomolekyl - Protein! Föreställ dig det, inget annat än en enda molekyl protein som ökar i antal och kan orsaka sjukdom! Men hur kan ett protein replikera? Särskilt utan enzymer eller cellulära maskiner! Tja, det replikerar inte riktigt, men det ökar i antal! Låter galet, eller hur?

Dessa galna proteiner kallas Prions, en term som utarbetats av Dr. Stanley Prusiner. Han och hans team isolerade själva proteinet. Dr Prusiner vann ett Nobelpris i medicin 1997 för sin forskning om prioner. Under ett antal år var prioner inget annat än ett mysterium för forskare, eftersom de var mycket svåra att isolera. Deras funktioner är fortfarande inte fullt ut förstådda hittills!

Prioner är närvarande runt din kropp, speciellt i hjärnan! Så varför orsakar dessa samma proteiner problem? Och om de är närvarande i alla, varför påverkas inte alla av deras negativa effekter? Kort svar? Skillnaden är i sin struktur! Prionproteinet i vår kropp och de sjukdomsframkallande prionproteinerna är olika när det gäller struktur. Undrar du vad strukturen har att göra med funktionen? Låt oss ta en snabb titt.

Proteinstruktur

  • PrP C - Dessa proteiner finns på cellemembranen. De antas spela viktiga roller i intracellulär signalering och celladhesion. Forskningen pågår emellertid eftersom problemen med dess funktion inte har lösts.
  • PrP Sc - Detta sjukdomsframkallande prion är proteasresistent. Det ändrar PrP C genom att påverka dess konformation. Ändringen i strukturen förändrar hur den interagerar och sammankopplar med proteiner! 3-D-strukturen hos dessa prioner är inte känd, men vad vi vet är att de har mer betongark än den vanliga alfa-helixstrukturen. Denna prion utgör också mycket strukturerad amyloidfibrer. Fiberns ände verkar som en mall för andra fria proteiner att fästa. Endast liknande prioner med liknande aminosyror kan binda! Cross-species bindning är mycket sällsynt, men det är möjligt.

funktioner

Bildning av prioner

Prion Replication (Foto Credit: Joannamasel / Wikimedia Commons)

Hur sprider prioner från cell till cell?

Hjärnvävnad - variant Creutzfeldt-Jakobs sjukdom. (Foto Credit: Sherif Zaki; MD; PhD; Wun-Ju Shieh; MD; PhD; MPH / Wikimedia Commons)

Prions orsakar neurodegenerativ skada genom att ackumulera utanför cellerna i det extracellulära utrymmet. Detta händer i centrala nervsystemet. Dessutom samlas de för att bilda amyloidfibrer, vilka är giftiga för neuronerna och orsakar deras död, vilket leder till hål i vävnaden, vilket ger det en svampig utseende.

Studier har visat att vår kropp har två sätt att försämra prioner. Först är lysosomal nedbrytning och den andra är autophagy. Så, varför prioner påverkar oss fortfarande? Eftersom prioner är smarta och tar ut dessa mekanismer så att de kan föröka sig! Rab7 är till exempel ett protein som är involverat i lysosomal mognad, men det observeras att Rab7 är närvarande i reducerade nivåer i prion-drabbade celler. Om Rab7-nivåerna sjunker, skulle det påverka lysosomal mognad. Detta innebär att färre lysosomer kommer att vara närvarande för att försämra prioner! Prions påverkar också autophagy, vilket ytterligare hjälper dem att avancera och påverka neuronerna. Dessa effekter påverkar i sin tur våra celler och hjälpproteser inducerar celldöd. Denna induktion av celldöd resulterar i depolariseringen av mitokondrialt membran, vilket förhöjer processen!

Sammantaget är prioner överlägset de mest mystiska agenter som orsakar sjukdomar. Med mycket fortfarande okänd (t.ex. funktioner, patofysiologi och många andra) blir det spännande att vänta och se vilken ytterligare forskning som går upp.