Patogēns no govju trakumsērgas taka
Ķīmiķi at ETH Cīrihē un TU Minhenē izdevās pirmo reizi, lai mākslīgi sagatavotu noenkurotus prionu. Tādējādi tie nodrošina prionu izpētīšu iespējams jaunu pamatu parādīties no kā GSE un Kreicfelda-Jakoba slimību.
Deviņdesmito gadu vidū govju trakumsērga bija ikviena uz lūpām, un tā bija plašsaziņas līdzekļu tēma numur viens. Visvairāk satraucošā lieta dzīvnieku epidēmijā bija pieņēmums? ka letālās Kreicfelda-Jakoba slimības (vCJD) variantu cilvēkiem izraisa ar GSE inficētas liellopu gaļas patēriņš. Abām sugām slimības izraisa smadzeņu deģenerāciju. Pētījumos jau sen ir pieņemts, ka nepareizi salocīti prioni ir atbildīgi. Lai gan GSE un CJD ir kļuvušas klusākas, joprojām nav iespējams izārstēt ar prioniem saistītās slimības.
Normāli un patoloģiski prioni
Normāli prioni ir salīdzinoši vienkārši proteīni, kas dabiski sastopami smadzeņu audos. Jauni pētījumi pat liecina, ka prioniem ir svarīga loma jaunu smadzeņu nervu šūnu attīstībā. Vairumā gadījumu prioniem ir nekaitīga struktūra. Joprojām nav skaidrs, kāpēc šīs olbaltumvielas pēkšņi maina savu struktūru un tādējādi slimo nesējorganismu, piemēram, govi, aitu vai cilvēku.
Pētījumos ir aizdomas, ka daži no prioniem ir glikozilfosfatidilinozitoli vai saīsināti GPI. GPI sastāv no cukura un tauku atlikumiem un enkura prioniem šūnu virsmā.
Šis GPI enkurojums var būt atbildīgs par to, ka prions maina savu struktūru un pat izraisa citu prionu atšķirīgu locīšanu. Rezultāts ir daudz neparastu prionu, kas saplūst kopā un bojā smadzenes.
Pirmo reizi mākslīgais molekulārais komplekss
Tomēr vēl nav bijis iespējams pilnībā izolēt šos sarežģītos, noenkurotos prionus no dabiskajām sistēmām.
Tāpēc pētniekiem bija jāsamierinās ar neparasto patogēnu izpēti bez enkuriem, lai labāk izprastu to struktūru, funkcijas, stabilitāti un locīšanu. Problēma ir tā, ka vienkārši prioni bez noenkurošanās nesaslimst. Tāpēc ir ļoti svarīgi, lai prionu pētījumi spētu analizēt prionus ar GPI enkuru.
Vācijas un Šveices pētnieku grupa, kuru vada Pīters Zībergers, ETH organiskās ķīmijas profesors, un Kristians Bekers, Minhenes Tehniskās universitātes Proteīnu ķīmijas laboratorijas profesors, tagad piedāvā risinājumu.
Pirmo reizi viņiem izdevās mākslīgi atjaunot sarežģīto molekulāro kompleksu laboratorijā. Zēbergera grupa sintezēja GPI enkuru, Bekera grupa sintezēja prionu. Pēc tam abi materiāli tika salikti kopā un pabeigti vienā veselumā.
"GPI enkura sintēze ir pagrieziena punkts ķīmijā, jo tas paver jaunas iespējas un ieskatu pētniecībā," uzsver Zēbergers.
Mākslīgais prions kā instruments
Sākotnējie testi liecina, ka pētnieki ir radījuši "pareizo" molekulu. Mākslīgais prions un tā GPI var noenkuroties šūnu membrānās. Ar mākslīgā molekulārā kompleksa palīdzību prionu pētnieki var sīkāk izpētīt GPI enkura lomu.
Nākotnē, iespējams, būs iespējams noskaidrot, vai GPI patiešām ietekmē prionu locīšanu un vai tas veicina to, ka prioniem pēkšņi ir negatīva ietekme vienam uz otru. "Tas būs prionu pētnieku darbs, ko vadīs profesors Adriano Aguci no Cīrihes Universitātes slimnīcas, kuram mēs tagad piešķiram atbilstošus rīkus ar mūsu molekulām," saka ETH profesors Pīters Zībergers.
bibliogrāfija
Bekers CFW, Liu doi:47/anie.43
Avots: Cīrihe [ ETH ]
