Патогенът на болестта луда крава по следите
Химиците в ETH Zurich и ТУ Мюнхен успяха за първи път да се изкуствено произвеждат закотвен прион. По този начин те осигуряват прион изследвания евентуално нова основа да се появяват като BSE или болестта на Кройцфелд-Якоб.
В средата на 90-те години болестта на лудите крави беше в устните на всички и тема номер едно в медиите. Тревожното за болестта по животните беше предположението? че вариант на фаталната болест на Кройцфелд-Якоб (vCJD) при хората се причинява от консумацията на говеждо месо, заразено със СЕГ. И при двата вида болестите причиняват дегенерация на мозъка. Изследванията отдавна предполагат, че за това са отговорни неправилно сгънатите приони. Дори ако СЕГ и CJD са се успокоили, свързаните с приона болести са все още нелечими днес.
Нормални и ненормални приони
Нормалните приони са относително прости протеини, които се срещат естествено в мозъчната тъкан. Нови резултати от изследвания дори предполагат, че прионите играят важна роля в развитието на нови нервни клетки в мозъка. В повечето случаи прионите имат безобидна структура. Все още не е ясно защо тези протеини внезапно променят структурата си и по този начин разболяват организма носител, като крава, овца или човек.
Изследванията подозират някои от прионите, гликозилфосфатидилинозитолите или накратко GPI. GPI се състоят от остатъци от захар и мазнини и котвени приони в клетъчната повърхност.
Това закрепване на GPI вероятно е отговорно за факта, че прионът променя структурата си и дори кара други приони да се сгъват по различен начин. Резултатът е много ненормални приони, които се слепват и увреждат мозъка.
Изкуствен молекулярен комплекс за първи път
Досега обаче не беше възможно напълно да се изолират тези сложни, закотвени приони от естествените системи.
Следователно изследванията трябваше да се задоволят с изследване на необичайните патогени без котва, за да се разбере по-добре тяхната структура, функция, стабилност и сгъване. Проблемът с това: простите приони без закотвяне не ви разболяват. Ето защо е от съществено значение за изследването на прионите да може да се анализират приони с GPI котва.
Немско-швейцарски изследователски екип, оглавяван от Петер Зебергер, професор по органична химия в ETH, и Кристиан Бекер, професор в лабораторията по протеинова химия в Техническия университет в Мюнхен, сега предлагат решение.
За първи път те успяха да пресъздадат изкуствено сложния молекулярен комплекс в лабораторията. Групата на Seeberger синтезира GPI котва, групата на Becker - прионът. След това двете тъкани бяха събрани и направени в едно цяло.
„Синтезът на GPI котвата е крайъгълен камък за химията, защото отваря нови възможности и знания за изследвания“, подчертава Seeberger.
Арт прион като инструмент
Първоначалните тестове показват на изследователите, че са създали "правилната" молекула. Изкуственият прион и неговият GPI могат да се закрепят в клетъчните мембрани. С помощта на изкуствения молекулярен комплекс изследователите на приони могат да разгледат по-подробно ролята на котвата на GPI.
По този начин може да бъде възможно в бъдеще да се изясни дали GPI действително оказва влияние върху сгъването на приона и дали допринася за факта, че прионите изведнъж влияят негативно един на друг. „Това ще бъде работа на прионните изследователи, работещи с проф. Адриано Агуци от Университетската болница в Цюрих, на които сега даваме подходящите инструменти с нашите молекули“, казва професорът от ETH Питър Зебергер.
литературна справка
Becker CFW, Liu X, Olschewski D, Castelli R, Seidel R, Seeberger PH: Полусинтез на приорен протеин, прикрепен към гликозилфос-фатидилинозитол, Angewandte Chemie, том 47, брой 43, страници 8215-8219; doi: 10.1002 / anie.200802161
Източник: Цюрих [ETH]
