БиоНовини

Новините от света на биологията и медицината

Тайната на полуделите протеини

leave a comment »


 

Статията е публикувана първоначално в блога за наука на в-к Капитал: http://capital.bg/showblog.php?storyid=340827

 

Прионите, загадъчните протеини, причиняващи екзотични болести като „луда крава“, подлудиха учените, търсещи отговор на въпроса как молекула влудява бик. Угрозата от зараза тегне над множество тревопасни, а и хора. За щастие прионите малко по малко издават тайните си…

Източник: National Institute of HeathСложността, с която паяците изтъкават паяжините си е впечатляваща. Досадните фини мрежи в домовете ни всъщност могат и да изглеждат прекрасни извън килерите в утринната роса и слънчеви лъчи, озарили някоя поляна. За “коприната” на паяците биохимията казва, че представлява протеинов биополимер, който се образува и отделя от специални клетки.

Още по-впечатляващо е, че подобни на тези протеинни нишки могат да се изплитат не само по недостъпните прашните ъгли, но и във вътрешността на органи (най-вече в мозъка), причинявайки нелечими заболявания. Болестите са наречени общо трансмисивни спонгиоформни енцефалопатии (ТСЕ). И ако трите думи звучат мъгливо и сложно, то за съжаление в последните няколко години станаха известни редки заболявания като “луда крава”, синдром на Кройцфелд-Якоб, болестта куру, фатално наследствено безсъние и няколко други.

Общото между тях е, че в крайна сметка мозъкът на засегнатите животни и хора е гъсто обвит от нишки, наречени амилоиди, досущ прилични на паяжините. Oбаче kой ги е изтъкал? Този въпрос дълго бе енигма за учените, които не смееха да погледнат отвъд постулатите на централната догма на молекулярната биология.

Догма? Да! Според нея се приема за невъзможно да се случва друго освен: цялата информация на клетките е съхранявана в ядрата им в молекула биополимер, наречена ДНК. Тази информация “повелява” изключително точното и специфично за всеки вид организъм производство на протеини. Те са друг тип биополимери, които реално извършват почти всички функции в организма – от снабдяването на клетките с кислород до тяхното размножаване. За да изпълняват нормално функциите си, протеините трябва да имат определена пространствена структура (конформация). Или с други думи – посоката на информацията е ДНК => белтък. Догмата не „позволява” възможността белтъкът да предава наследствена информация за друг белтък. Природата обаче е на друго мнение…

В търсене на причинител на ТСЕ, група “еретици” откриха преди повече от десет години интригуващ факт. Някои протеини могат да променят конформация си (да се пренагънат в друга форма) и така да се увековечават чрез самовъзпроизвеждане (без да им е нужна ДНК). Тези протеини получиха името приони (инфекциозни протеини), което идва от първите букви на англиийските думи – proteinaceous infectious particle, а окончанието on идва от белтъчната съставка на вирусите, наречена virion.

Тези загадъчни същества (ако могат въобще да се приемат като отделна форма на живот) не притежават ДНК и, което е по-страшно, не могат да бъдат разпознати от стражите в организма – клетките на имунната система. Това е съвсем логично. Имунната система засича и унищожава и собствени протеини, когато са с променен ред на изграждащите ги елементи – аминокиселините. Прионите, подобно на мимикрията на хамелеоните, имат строеж на собствени (добри) молекули, а заблудата на имунната система коства живота на 100 % от засегнатите индивиди.

До съвсем скоро начинът на поразяване на мозъчните тъкани, както и механизмите, по които прионите се размножават бяха неизвестни. В изследване, публикувано в Nature (Nature advance online publication 9 May 2007 | doi:10.1038/nature05848) екип при института Уайтхед за биомедицински изследвания в Кеймбридж, Масачузетс, съобщи за разгадаването на тайната на прионните инфекции.

Eдин специален участък на прионната белтъчна молекула, наречен “разпознаващ елемент”, определя превключването от състояние на нормален протеин в състояние на прион. Това превключване стартира поредица от процеси, засягащи и други, нормални протеини в клетката – наречено конформационна каскада. Как точно? Прионите нарастват чрез слепване на изменените нормални протеини един към друг, като образуват по-големи частици, наречени пропагони. Когато множество пропагони се свържат се получава амилоидна мрежа. Самите пропагони представляват инфекциозните частици, които са носител на заразите и причиняват ТСЕ.

Екипът продължава работата си с приони от бозайници, за да разгадае “шифъра” на разпознаващия им елемент. Надеждите са свързани с това да съществува и друг такъв, който да може да прекъсва започнала вече конформационна каскада.

Засега успехите могат да се оприличат на надникване през ключалка в загадъчните белтъчни процеси в клетките. Което за прионите е голям успех. Но там, където има ключалка, има и ключ…

Статията е публикувана в блога за наука на Капитал
http://capital.bg

Written by Георги Балджиев

18 май, 2007 в 10:57

Публикувано в Протеини

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

В момента коментирате, използвайки вашия профил WordPress.com. Излизане /  Промяна )

Google photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Google. Излизане /  Промяна )

Twitter picture

В момента коментирате, използвайки вашия профил Twitter. Излизане /  Промяна )

Facebook photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Facebook. Излизане /  Промяна )

Connecting to %s

%d блогъра харесват това: