По следам возбудителя, вызывающего коровье бешенство
Химикам из ETH Zurich и Технического университета Мюнхена впервые удалось искусственно получить закрепленный прион. При этом они могут предоставить прионным исследованиям новую основу для выяснения того, как возникает ГЭКРС или болезнь Крейтцфельдта-Якоба.
В середине 90-х коровье бешенство было у всех на слуху и было темой номер один в СМИ. Самым тревожным в эпидемии среди животных было предположение? что вариант смертельной болезни Крейтцфельдта-Якоба (vCJD) вызывается у людей потреблением говядины, зараженной ГЭКРС. У обоих видов заболевания вызывают дегенерацию мозга. Исследования уже давно предполагали, что за это ответственны неправильно свернутые прионы. Несмотря на то, что BSE и CJD стали тише, лекарства от прионных заболеваний все еще не существует.
Нормальные и аномальные прионы
Нормальные прионы представляют собой относительно простые белки, которые естественным образом встречаются в тканях мозга. Новое исследование даже предполагает, что прионы играют важную роль в развитии новых нервных клеток в мозге. В большинстве случаев прионы имеют безвредную структуру. До сих пор неясно, почему эти белки вдруг меняют свою структуру и тем самым вызывают заболевание организма-носителя, например коровы, овцы или человека.
Исследования предполагают, что некоторые из прионов представляют собой гликозилфосфатидилинозитолы, или сокращенно GPI. GPI состоят из остатков сахара и жира, а также якорных прионов на поверхности клетки.
Это закрепление GPI может быть ответственным за то, что прион меняет свою структуру и даже заставляет другие прионы сворачиваться по-другому. В результате образуется множество аномальных прионов, которые слипаются и повреждают мозг.
Впервые искусственный молекулярный комплекс
Однако полностью изолировать эти сложные, закрепленные прионы от природных систем пока не удалось.
Поэтому исследователям пришлось довольствоваться изучением необычных патогенов без якорей, чтобы лучше понять их структуру, функции, стабильность и складчатость. Проблема в том, что простые прионы без якоря не вызывают заболевания. Поэтому для исследований прионов крайне важно иметь возможность анализировать прионы с помощью якоря GPI.
Немецко-швейцарская исследовательская группа под руководством Питера Зеебергера, профессора органической химии ETH, и Кристиана Беккера, профессора лаборатории химии белков Мюнхенского технического университета, теперь предлагает решение.
Впервые им удалось искусственно воссоздать сложный молекулярный комплекс в лаборатории. Группа Сибергера синтезировала якорь GPI, группа Беккера синтезировала прион. Затем два материала были объединены и объединены в единое целое.
«Синтез якоря GPI является важной вехой в химии, поскольку он открывает новые возможности и идеи для исследований», — подчеркивает Сибергер.
Искусственный прион как инструмент
Первоначальные тесты показывают исследователям, что они создали «правильную» молекулу. Искусственный прион и его ГФИ могут закрепляться в клеточных мембранах. С помощью искусственного молекулярного комплекса исследователи прионов смогут более детально изучить роль якоря GPI.
В будущем, возможно, удастся выяснить, действительно ли GPI влияет на сворачивание приона и способствует ли он внезапному отрицательному влиянию друг на друга прионов. «Это будет работа исследователей прионов под руководством профессора Адриано Агуцци из университетской больницы Цюриха, которым мы сейчас даем соответствующие инструменты с нашими молекулами», — говорит профессор ETH Питер Сибергер.
Полезное чтение
Беккер CFW, Лю doi:47/anie.43
Источник: Цюрих [ETH]
