Patogeen hullulehmatõve rada
Keemikud ETH Zürich ja TU München õnnestus esmakordselt kunstlikult toota ankurdatud prioonisaastuse. Seega annavad nad prioonisaastuse teadus-olla uus alus tekkima välja BSE või Creutzfeldt-Jakobi tõbi.
90. aastate keskel rääkisid kõik hullu lehma tõvest ja see oli ajakirjanduses esikohal teema. Mis oli loomahaiguse juures häiriv oletus? et inimese surmava Creutzfeldt-Jakobi tõve (vCJD) teisend on põhjustatud BSE-ga saastunud veiseliha tarbimisest. Mõlemal liigil põhjustavad haigused aju degeneratsiooni. Teadlased on pikka aega eeldanud, et selle põhjuseks on valesti volditud prioonid. Isegi kui asjad on BSE ja CJD ümber rahunenud, ei ole prioonidega seotud haigused endiselt ravitavad.
Normaalsed ja ebanormaalsed prioonid
Normaalsed prioonid on suhteliselt lihtsad valgud, mis esinevad looduslikult ajukoes. Uued uurimistulemused viitavad isegi sellele, et prioonid mängivad olulist rolli uute närvirakkude arengus ajus. Enamasti on prioonidel kahjutu struktuur. Siiani on ebaselge, miks need valgud järsult oma struktuuri muudavad ja seeläbi kandjaorganismi, näiteks lehma, lamba või inimese haigeks teevad.
Teadlased kahtlustavad osa prioonidest, glükosüülfosfatidüülinositoolidest või lühidalt GPI-dest. GPI-d koosnevad suhkru- ja rasvajääkidest ning ankurdusprioonidest rakupinnale.
See GPI ankurdamine võib olla vastutav selle eest, et prioon muudab oma struktuuri ja põhjustab isegi teiste prioonide teistsuguse voltimise. Tulemuseks on palju ebanormaalseid prioone, mis kleepuvad kokku ja kahjustavad aju.
Esimene kunstlik molekulaarne kompleks
Seni ei ole aga õnnestunud neid keerulisi ankurdatud prioone looduslikest süsteemidest täielikult eraldada.
Seetõttu pidid teadlased leppima ebatavaliste ankruteta patogeenide uurimisega, et paremini mõista nende struktuuri, funktsiooni, stabiilsust ja voltimist. Probleem selles: lihtsad prioonid ilma ankurdamiseta ei tee teid haigeks. Seetõttu on priooniuuringute jaoks ülioluline, et oleks võimalik prioone analüüsida GPI ankruga.
Nüüd pakub lahendust Saksa-Šveitsi uurimisrühm, mida juhivad ETH orgaanilise keemia professor Peter Seeberger ja Müncheni tehnikaülikooli valgukeemia laboratooriumi professor Christian Becker.
Esimest korda on neil õnnestunud laboris keerulist molekulaarset kompleksi kunstlikult reprodutseerida. Seebergeri rühm sünteesis GPI ankru, Beckeri rühm priooni. Pärast seda ühendati need kaks kangast ja lõpetati tervikuks.
"GPI ankru süntees on keemia jaoks verstapost, sest see avab uusi võimalusi ja teadmisi uurimistööks," rõhutab Seeberger.
Kunstiprioon kui tööriist
Esialgsed katsed näitavad teadlastele, et nad on loonud "õige" molekuli. Kunstlik prioon ja selle GPI võivad end rakumembraanidesse ankurdada. Kunstliku molekulaarkompleksi abil saavad priooniuurijad GPI ankru rolli lähemalt uurida.
Tulevikus võib olla võimalik selgitada, kas GPI tegelikult mõjutab priooni voltimist ja kas see aitab kaasa sellele, et prioonid avaldavad äkitselt üksteisele negatiivset mõju. "See on Zürichi ülikoolihaigla prof Adriano Aguzzi juhitud priooniuurijate töö, kellele me nüüd oma molekulidega õiged tööriistad anname," ütleb ETH professor Peter Seeberger.
bibliograafia
Becker CFW, Liu X, Olschewski D, Castelli R, Seidel R, Seeberger PH: Semisynthesis of a Glycosylphos-phatidylinositol-Anchred Prion Protein, Angewandte Chemie, köide 47, väljaanne 43, lk 8215-8219; doi:10.1002/anie.200802161
Allikas: Zürich [ ETH ]
