کشف یکی از پریون بیماری مرگبار اسرار

امهرست جرم است. - یک زیست شناس مولکولی در دانشگاه ماساچوست امهرست است که برای چندین دهه مورد مطالعه قرار کابوس گروه از بیماری های مهلک ناشی از prions - مزمن هدر رفتن بیماری در گوزن جنون گاوی در گاو و انسان آنالوگ - اعتبارات وسط-از-این-شب رویایی برای یک بینش بسیار مهم دستیابی به موفقیت او امیدوار است که می تواند منجر به درمان.

در یک مقاله جدید در طبیعت ساختاری و مولکولی زیست شناسی توسط Tricia Serio, مدیر دانشکده علوم طبیعی و استاد بیوشیمی و زیست شناسی مولکولی در UMass Amherst و دیگران گزارش پیش بینی نشده نقش پریون nucleation دانه است که باعث افزایش توانایی خود را به نظر می رسد و مقاومت در برابر درمان. Nucleation دانه ها مولکول خوشه که فرم هنگامی که prions متصل به یکدیگر و تغییر شکل. "هنگامی که تغییر رخ می دهد, آن را ایجاد یک بسیار پایدار مصالح شناخته شده به عنوان آميلوئيد است که تصور می شد می تواند غیر ممکن است برای غیر فعال کردن عادی به معنی" Serio یادداشت ها.

عفونی پریون غیر معمول پاتوژن یک پروتئین بدون اسید نوکلئیک او توضیح می دهد. پریون بیماری شد و برای اولین بار شرح داده شده در 1800s و شامل scrapie در گوسفند و دیگر بیماری های عصبی مانند جنون گاوی در انسان, Creutzfeldt-Jakob بیماری کشنده خانوادگی بی خوابی و kuru از آیین آدم خواری در پاپوآ گینه نو.

Serio می گوید: "این بیماری همیشه کشنده" اما او و همکارانش از جمله اولین نویسنده جانیس Villali کار با مخمر طبیعی prions است که می تواند به انسان منتقل می شود و یا به علت بیماری است. "این یک مدل خوب سیستم که نیست عفونی و آن رشد می کند و واقعا سریع است."

آن شناخته شده است برای چندین دهه است که پریون پروتئین (PrP) misfolding است که بخش مهمی از روند بیماری او می افزاید. در این بیماری پروتئین برابر به 3D اشکال که باعث بیماری است. در پستانداران پروتئین سیستم کنترل کیفیت در پاسخ به تاشو اشتباه با "chaperone" مولکول است که به دنبال misfolds کنید و سعی کنید به refold و اصلاح اشتباهات.

اما prions misfold تا به سرعت که chaperones نمی تواند نگه دارید تا Serio می گوید. "که بخشی شناخته شده بود" او اضافه می کند اما دانشمندان هنوز نمی تواند کشف کردن آنچه که محدود کردن chaperone سیستم اجازه می دهد prions باقی بماند. "یکی از عوامل کلیدی در کنترل انتقال از بی ضرر پروتئین به شکست ناپذیر بیماری تهدید شد به طوری پنهان و مبهم است که آن را به حال شده است که قبلا پیشنهاد شده," او می گوید.

پس از یک کنفرانس که در آن او تا به حال صحبت کردیم به شدت در تمام طول روز در مورد prions, Serio تا به حال بسیار مهم رویا. "آن را به من آمد که به اندازه مجموع nucleation بذر اهمیت" او به یاد می آورد. "بنابراین ما رفت و برگشت و طراحی آزمایش های اندازه حداقل ایده مدلسازی ریاضی با همکاری نویسنده اول جیسون و آن را کار کرده است. که منجر به این تحقیقات و به همین دلیل ما واقعا هیجان زده در مورد این مقاله است."

اولین وحی شد تعجب Serio به یاد می آورد - پریون مصالح می آیند در اندازه های مختلف. "همه می دانستند از nucleation بذر اما هیچ کس می دانست که آنها را می توان در اندازه های مختلف برای همان پروتئین است." به عنوان پریون پروتئین جسمی وصل کنید و پیچیده سوئیچ از یک کشور به کشور دیگر این حداقل اندازه واقعا مهم است - اما چرا ؟

معلوم Serio می گوید که دانه های پیچیده باید در دو اندازه برای این بیماری باقی بماند. آن شروع می شود با چهار مولکول های آن باید به هشت. "این حداقل اندازه تعیین می کند که آیا chaperone می توانید برنده شوید. چهار به هشت اما اگر شما گرفتن آن را در اوایل به اندازه کافی اگر شما را بیرون بکشد یک طرف از میدان آميلوئيد ساختار نمی تواند دو برابر شود. Chaperones جلوگیری از این بیماری جلوگیری از آن از دو برابر است که در دور اول."

کشف یکی دیگر این است که اگر حداقل nucleation شروع دانه اندازه 10 است و آن را باید به 20 به ایجاد دو amyloids که پیچیده است ساده تر مشکل برای chaperones به nip Serio اشاره می کند. "در مخمر بزرگتر اولیه دانه سخت تر از آن است که برای این بیماری برای مقاومت در برابر chaperones و نگه دارید چرا که این پروتئین کنترل کیفیت باید زمان بیشتری به عمل; کوچکتر دانه سخت تر است برای درمان به دلیل آن دو برابر سریع تر است."

او می افزاید: "ما متوجه شدم که اگر ما می تواند کنترل این تحول ما می تواند جلوگیری از بیماری های ناشی از, اما ما همچنین متوجه شدم که این همان سد را کنترل رفتن به عقب و آشکار تاسیس آميلوئيد. ادبیات می گوید که یک ایده احمقانه به دلیل prions زنده ماندن و مقاومت در برابر کشتار تا به خوبی. اما هنگامی که ما نمیفهمد که این حداقل اندازه ما نشان داد که آن را نیز می تواند پیش بینی فراوانی پریون تحت درمان های مختلف شرایط رشد. به دنبال بازگشت ما نمی توانند بفهمند که چگونه ما آن را از دست رفته."

Serio می گوید که او و تیم او در حال حاضر می دانم که وجود دارد حداقل سه nucleation اندازه ممکن است و "من شک دارم که آن را به نوبه خود به تعداد نامحدود" او می افزاید. "در واقع ما نشان داده که ما می توانیم تغییر nucleation اندازه با تغییر شکل پریون یا بیان یک جهش شکل از پروتئین و باز کردن درب به مداخله درمانی برای معکوس کردن این فرایند است."

###

در علاوه بر این به همکاران در UMass Amherst او co-نویسندگان شامل اعمال ریاضی و بلند مدت همکار سوزان سندی در دانشگاه کالیفرنیا مرسد و دیگران در دانشگاه آریزونا. بودجه از NIH موسسه ملی علوم پزشکی عمومی با حمایت از خصوصیات بیوفیزیکی هسته ای در UMass Amherst موسسه کاربردی علوم زندگی.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.