211service.com
Prion-infectie vastgesteld
Wetenschappers weten al tientallen jaren dat infectieuze eiwitten die prionen worden genoemd, sommige neurodegeneratieve ziekten veroorzaken, zoals de gekke koe of de menselijke variant daarvan, de ziekte van Creutzfeld-Jakob. Wanneer deze eiwitten normaal vouwen, spelen ze vaak een gunstige rol in de biologie; verkeerd gevouwen, vormen ze echter verwarde fibrillen, amyloïden genaamd, die ziekten veroorzaken. Bovendien hebben de verkeerd gevouwen prionen het bizarre vermogen om andere eiwitten ertoe aan te zetten verkeerd te vouwen. Het resultaat is de aantasting of dood van voorheen gezonde cellen.
Laten we geheimen bidden: Arrays van eiwitsegmenten, zoals degene die hierboven is weergegeven, hielpen onderzoekers om gebieden van prionen te lokaliseren die ervoor zorgen dat andere eiwitten hun vorm veranderen.
Wetenschappers hebben geen idee hoe prionen zo'n vernietiging veroorzaken. Nu onderzoekers van de Whitehead Instituut voor Biomedisch Onderzoek hebben korte stukken van de eiwitten geïdentificeerd die bepalen hoe prionen zich vormen, repliceren en tussen soorten kruisen. Deze kleine maar kritieke regio's van de eiwitten kunnen verantwoordelijk zijn voor de besmettelijke aard van prionen - en wetenschappers kunnen ze misschien gebruiken om behandelingen voor prionziekten te creëren. Het is misschien mogelijk om medicijnen te ontwerpen die specifiek op deze regio's zijn gericht en de vorming van prionen te remmen, zegt Peter Tessier, de postdoc die de studie deed, online gepubliceerd in Natuur .
Werken in het lab van Whitehead-lid en MIT-biologieprofessor Susan Lindquist, Tessier creëerde arrays van overlappende segmenten van een niet-toxisch prion-eiwit uit bakkersgist. Door deze arrays bloot te stellen aan het volledige priondomein van het eiwit, identificeerde hij een klein gebied van het eiwit dat de prionen rekruteerde om verkeerd te vouwen in amyloïde structuren. Tessier noemde de regio, die minder dan 10 procent van het eiwit uitmaakt, een herkenningselement.
Tessier vond een vergelijkbaar herkenningselement toen hij het experiment herhaalde met prionen van de schimmel die verantwoordelijk is voor schimmelinfecties bij mensen. Prionen van bakkersgist konden de prionen van de pathogene schimmel echter niet verkeerd vouwen, en vice versa - dat wil zeggen, de prionen handhaafden een strikte soortbarrière. Het prion-eiwit dat betrokken is bij gekkekoeien en overdraagbare Creutzfeld-Jakob kan daarentegen zowel runderen als mensen infecteren, door kruisingen tussen soorten.
Een kunstmatig gistprion dat door een ander laboratorium uit stukjes van beide prionen was samengesteld, had aangetoond dat het de barrière van de gistsoort kon passeren, maar eerdere studies hadden niet aangetoond hoe. Met behulp van zijn eiwitarrays toonde Tessier aan dat het kunstmatige prion de herkenningselementen van beide soorten bevat. Hij gelooft dat natuurlijke prionen vaak ook meer dan één herkenningselement kunnen bevatten, wat misschien het vermogen van sommige prionen om soorten te kruisen verklaart.
Hoewel Tessier enthousiast is over deze bevindingen, waarschuwt hij dat er nog steeds veel is dat onderzoekers niet weten over deze herkenningselementen. Hoewel de soorten aminozuren erin belangrijk lijken te zijn, is er bijvoorbeeld geen duidelijke overeenkomst tussen de sequenties van de twee elementen die ze tot nu toe hebben geïdentificeerd. Over het algemeen begrijpen we niet wat belangrijk is aan deze sites, zegt Tessier.
Bovendien, hoewel het waarschijnlijk lijkt dat vergelijkbare mechanismen een rol spelen bij de vorming van prion-amyloïden bij zoogdieren, kan het moeilijk zijn om dit te bewijzen, omdat het voor onderzoekers veel moeilijker is om mee te werken dan met gistprionen. Maar Tessier is al begonnen met de poging om zijn techniek en begrip uit te breiden tot pathogene prionen.