Слайд 2План:
Почему их так назвали?
Чем опасны?
Чем они занимаются?
Они непобедимы?
Список литературы
Слайд 3Расшифровка
Protein
«белок» + infection
«инфекция»
Стенли Прузинер
Слайд 4Сейчас наукой принято следующее:
1.Возбудитель прионных болезней — это мутантная (инфекционная) форма
обычного, особенно активно синтезируемого в нервной ткани, прионного белка млекопитающих — PrPc (верхний
индекс «с» — cellular, клеточный).
Слайд 5Продолжение:
2. Приобретение ифекционных свойств белком связано с конформационным переходом (PrPc
PrPSc)
А. Спонтанно спорадическая форма
Б.
Поступлением инфекционного белка ИЗВНЕ приобретенная форма
В. Из-за мутаций в гене, кодирующего этот белок наследственная форма
Слайд 6Продолжение
3.PrPc содержит больше альфа-спиралей (42 %)и меньше бета-структур (3%), тогда
как у его инфекционной формы все наоборот (30% - альфа,
43%- бета).
4. Инфекционная форма белка устойчива к излучению, а также к различным ферментам, разрушающих обычную форму.
Слайд 7Какие болезни
вызывают
прионы?
Слайд 10Как происходит переход на «темную сторону» нормального белка?
Как этот
белок потом распространяется в организме?
The dark side of the prion
Слайд 14Иммобилизованные мономеры PrP инкубировали в течение ночи либо в присутствии,
либо в отсутствии 1 мм Ионов Ni2+, Mn2+ или Cu2+;
константы диссоциации указывали на то, что PrP будет насыщен двухвалентными ионами в этих экспериментальных условиях. Затем образцы обрабатывали ПК в течение различных периодов времени (от 0 до 13 часов) и затем маркировали флуоресцентным стрептавидином.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Слайд 16 Если биотинилированный PrP превращается в конформацию PrPres, он
не переваривается PK и поэтому может связываться с флуоресцентным стрептавидином
(рис. 2С). С другой стороны, биотинилированный PrPse легко расщепляется PK, что приводит к снижению связывания флуоресцентного стрептавидина (рис. 2, А и Б). В качестве положительного контроля мы ковалентно иммобилизовали PK-резистентную, флуоресцентно меченую, двухцепочечную ДНК на идентичные ПЭГ-функционализированные субстраты
Слайд 17 Наши данные показали, что только полноразмерный
PrP [PrP(23-231)], инкубированный в Cu2+, превращается в стабильную
конформацию PrPres.
Даже после 10-часового воздействия ПК интенсивность флуоресценции PrP (23-231) оставалась неизменной (рис. 2Д). Аналогично, интенсивность флуоресценции от положительного контроля оставалась неизменной после 10 часов инкубации ПК.
С другой стороны, сопротивление PK было значительно снижено для PrP (23-231), связанного с Mn2+ или Ni2+, и для PrP (23-231) в отсутствие двухвалентных ионов; интенсивность флуоресценции уменьшилась между 60 и90% после 10 часов инкубации ПК.
Аналогично, глобулярный PrP, у которого отсутствовала неструктурированная N-концевая область [PrP(90-231)], был чувствителен к расщеплению PK как в отсутствие, так и в присутствии Cu2+, Mn2+ и Ni2+; после 10-часового расщепления PK интенсивность флуоресценции уменьшалась между 60 и 100% В отличие от этого, сигнал флуоресценции от отрицательного контроля был полностью устранен через 10 часов переваривания ПК (рис. 2, D и E). Данные на фиг. 2E были получены из общей суммы(суммированной по всем временным точкам) 9634, 12 438, 10 680 и 8869 молекул PrP (90-231) в отсутствие и в присутствии Cu2+, Mn2+ и Ni2+, соответственно.
Слайд 18 Эти результаты показывают, что мономерное образование PrPres требует
как внутренне неупорядоченной N-концевой области, так и ионов Cu2+; устранение
любого из них приводит преимущественно к конформации PrPsen.
Слайд 20Итоги эксперимента:
N-концевой участок в присутствии ионов меди приводит к образованию
резистентоного прионного белка
Резистентные прионные белки, содержащие N-концевой
участок в присутствии
ионов меди способны к агрегации
Слайд 21В чем заключается
биологическая
функция
приона?
Слайд 23 Экспериментальные исследования показывают, что PrPC может связывать олигомеры
β-пептида и опосредовать трансдукцию сигнала, индуцированную последним
Слайд 24Что если он не играет никакой роли вообще?
Мыши,
у которых отсутствовал ген, кодирующий PrPc, были здоровы.
PrPC не имеет
никакой функции
его сохраненная аминокислотная
последовательность была естественным
образом выбрана как следствие смертельных
эффектов мутаций
Слайд 25Неясность в научном сообществе
Передает амилоидный сигнал или все-таки
нет?
Участвует
в продукции стволовых клеток или стимулирует их дифференцировку?
Нейропротектор или
стимулятор апоптоза?
Слайд 27Функионально похож на каркасный белок
Слайд 28Перекрестная связь сигнальных модулей
Слайд 29Аллостерические свойства сигнальных модулей
Слайд 30Разделение каркасных сигнальных модулей
Слайд 31Посттрансляционное регулирование каркасных белков
Слайд 32Прионные заболевания на данный момент неизлечимы.
Однако уже на
сегодняшний день разработана Антисмысловая терапия, замедляющая на генном уровне рост
прионного белка и тем самым достоверно повышает продолжительность жизни.
Слайд 35Список литературы:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28373833#
https://advances.sciencemag.org/content/advances/2/7/e1600014.full.pdf
https://insight.jci.org/articles/view/131175#sd
Aguzzi, A., Baumann, F., and Bremer, J. (2008). The
prion’s elusive reason for being. Annu. Rev. Neurosci. 31, 439–477.
doi: 10.1146/annurev.neuro.31. 060407.125620
Alfaidy, N., Chauvet, S., Donadio-Andrei, S., Salomon, A., Saoudi, Y., Richaud, P., et al. (2013). Prion protein expression and functional importance in developmental angiogenesis: role in oxidative stress and copper homeostasis.
Antioxid. Redox Signal. 18, 400–411. doi: 10.1089/ars.2012.4637
Покровский В.И., Киселёв О.И., Черкасский Б.Л., «Прионы и прионные болезни». М.: Изд-во РАМН, 2004, 381 с. (есть в читальном зале РГБ)