Taudinaiheuttaja hullun lehmän taudin jäljillä
Kemistit at ETH Zurich ja TU München onnistuivat ensimmäistä kertaa keinotekoisesti tuottaa ankkuroitua prioni. Siten ne tarjoavat prioni tutkimusta mahdollisesti uusi perusta nousta pois BSE tai Creutzfeldt-Jakobin tauti.
90-luvun puolivälissä hullulehmätauti oli kaikkien huulilla ja media-aiheena numero yksi. Huolestuttava asia eläintaudissa oli arvaus? että muunnelma ihmisten kohtalokkaasta Creutzfeldt-Jakob-taudista (vCJD) johtuu BSE-saastuneen naudanlihan kulutuksesta. Molemmissa lajeissa taudit johtavat aivojen rappeutumiseen. Tutkimuksissa on jo kauan oletettu, että väärin taitetut prionit ovat vastuussa tästä. Vaikka BSE ja CJD ovat rauhoittuneet, priooniin liittyviä sairauksia ei edelleenkään voida parantaa.
Normaalit ja epänormaalit prionit
Normaalit prionit ovat suhteellisen yksinkertaisia proteiineja, joita löytyy luonnollisesti aivokudoksesta. Uudet tutkimustulokset viittaavat jopa siihen, että prioneilla on tärkeä rooli aivojen uusien hermosolujen kehityksessä. Useimmissa tapauksissa prioonien rakenne on vaaraton. Vielä on epäselvää, miksi nämä proteiinit muuttavat yhtäkkiä rakennettaan ja tekevät kantaja-organismin, kuten lehmän, lampaan tai ihmisen, sairaiksi.
Tutkimus epäilee joitain prioneista, glykosyylifosfatidyylinositoleja, GPI lyhyt. GPI koostuu sokeri- ja rasvajäännöksistä ja ankkuripriooneista solun pinnalla.
Tämä GPI-ankkuri voi olla vastuussa prionin muuttamasta rakennettaan ja jopa aiheuttaen muiden prionien laskota eri tavalla. Tuloksena on monia epänormaaleja prioneja, jotka rypistyvät yhteen ja vahingoittavat aivoja.
Ensimmäistä kertaa keinotekoinen molekyylikompleksi
Toistaiseksi ei kuitenkaan ole ollut mahdollista eristää näitä monimutkaisia, ankkuroituja prioneja kokonaan luonnollisista järjestelmistä.
Siksi tutkimuksen piti tyytyä tutkimaan epätavallisia patogeenejä ilman ankkureita, jotta ymmärrettäisiin paremmin niiden rakennetta, toimintaa, stabiilisuutta ja taittumista. Ongelma tässä: yksinkertaiset prionit ilman ankkurointia eivät tee sairasta. Siksi on ensiarvoisen tärkeää, että prionitutkimus pystyy analysoimaan prioita GPI-ankkurilla.
Nyt ratkaisua tarjoaa saksalais-sveitsiläinen tutkimusryhmä, jota johtavat orgaanisen kemian ETH-professori Peter Seeberger ja TÜ Münchenin proteiinikemialaboratorion professori Christian Becker.
Ensimmäistä kertaa he onnistuivat keinotekoisesti palauttamaan kompleksisen molekyylikompleksin laboratoriossa. Seeberger-ryhmä syntetisoi GPI-ankkurin, Beckers-ryhmä syntetisoi prionin. Sen jälkeen kaksi kangasta koottiin yhteen ja valmistettiin kokonaisuudeksi.
"GPI-ankkurin synteesi on virstanpylväs kemialle, koska se avaa uusia mahdollisuuksia ja tietoa tutkimukselle", korostaa Seeberger.
Taideprioni työkaluna
Alustavat testit osoittavat tutkijoille, että he ovat luoneet "oikean" molekyylin. Keinotekoinen prioni ja sen GPI voivat ankkuroitua solukalvoihin. Keinotekoisen molekyylikompleksin avulla prionitutkijat voivat tutkia GPI-ankkurin roolia tarkemmin.
Tällä tavalla voi tulevaisuudessa olla mahdollista selvittää, onko GPI: llä tosiasiallista vaikutusta prionin laskostumiseen ja onko sillä vaikutusta siihen, että prionit vaikuttavat yhtäkkiä negatiivisesti toisiinsa. "Se on prionitutkijoiden työ Zürichin yliopistollisen sairaalan professori Adriano Aguzzin kanssa, jolle annamme nyt sopivat työkalut molekyyliemme kanssa", sanoo ETH: n professori Peter Seeberger.
STMp
Becker CFW, Liu X, Olschewski D, Castelli R, Seidel R, Seeberger PH: Glycosylphos-phatidylinositol -ankkuroidun prioniproteiinin puolisynteesi, Angewandte Chemie, osa 47, numero 43, sivut 8215 - 8219; doi: 10.1002 / anie.200802161
Lähde: Zürich [ETH]
