Forscher Case Western Reserve University School of Medicine haben einen großen Schritt auf dem Weg zu verstehen, wie abnorme Prionen-Proteine, die mutmaßliche Ursache von BSE und verwandte Krankheiten, ihre Form verändern, um ein Sprung von Tierarten zu einem anderen. Im Reagenzglas-Experimente, waren sie in der Lage, um die menschliche Prion-Proteine weisen Merkmale von Maus-Prionen oder Hamster Prionen durch die Substitution von entweder ein oder zwei Aminosäuren. Außerdem beschreiben sie, wie Prionen Mai Überwindung natürlicher Hindernisse Übertragbarkeit zwischen zwei Arten von Säugetieren. Dies kann passieren, wenn Prion-Proteine von einem dieser beiden Arten wurden ausgesetzt abnorme Prionen von einer dritten Spezies.
Das Case-Team die Ergebnisse werden in der 9. April Ausgabe von Molecular Cell. Der leitende Autor der Studie ist Witold Surewicz, Ph.D., Professor für Physiologie und Biophysik an der Sache. Es ist Co-Autor von David Vanik, Ph.D., und Krystyna Surewicz, Ph.D.
Die neue Studie zeigt, dass grundlegende Aspekte der Prion-Vermehrung in Säugetieren, einschließlich der Arten-Schranke und Stamm Vielfalt, wiedergegeben werden kann in ein Reagenzglas mit Hilfe eines hoch gereinigten Protein, eine Feststellung, dass eine nachdrückliche Unterstützung für die Hypothese, dass die BSE-Krankheit und verwandte Störungen werden durch Prion-Proteine nur.
Prion-Krankheiten, auch bekannt als übertragbare spongiforme Enzephalopathien, sind eine Gruppe von infektiösen neurodegenerativen Erkrankungen, die Creuzfeldt-Jakob-Krankheit beim Menschen, die bovine spongiforme Enzephalopathie (Rinderwahnsinn) bei Rindern, und die Chronic Wasting Disease bei Hirschen und Elchen. Es wird allgemein angenommen, dass das infektiöse Agens, die für diese tödlichen Krankheiten ist kein Virus, sondern ein ungewöhnlich geformte Form des Prion-Protein. Diese äußerst ungewöhnliche Erreger ist der Ansicht, zu propagieren, indem sie als Vorlage, bindet an normalen Prion-Protein und zwingt sie zu ändern Form in eine abnormale, pathogene Form.
"Während ungewöhnlich geformte Proteine können leicht als Vorlagen zu konvertieren normalen Prion-Proteine, die von derselben Art, Cross-Arten Besäen stützen sich auf den sehr eingeschränkt aufgrund von Unterschieden in der Reihenfolge der Aminosäuren, die Bausteine der einzelnen Protein", sagte W. Surewicz.
Allerdings, in dieser Studie, die Forscher haben ein verkürztes Form des Prion-Proteine aus verschiedenen Arten von Säugetieren und festgestellt, dass, wenn normale Protein aus einer Tierart ist, die in Kontakt mit einer Minute Menge eines anormalen Prionen aus der zweiten Art, eine neue Prion - Stamm Mai entstehen, nimmt die Aussaat Eigenschaften von Prionen aus der zweiten Spezies.
"Wir haben gesehen, dass natürliche Aminosäure-Sequenz-basierte Barrieren, die verhindern, dass Cross-Besäen zwischen zwei Arten, A und B zum Beispiel, kann leicht umgangen werden, indem eine Anpassung Prozess, der mit Pre-Besäen von Protein-A mit einer anomalen Form des Proteins aus einer dritten Spezies, C. Diese Anpassung führt zu der Entstehung eines neuen Stamm von Prionenkrankheiten A. Bemerkenswert ist, dass, obwohl dieser neuen Stamm hat Aminosäure-Sequenz von Protein A, es nimmt die molekulare Form und Besäen Spezifität von Protein C von Arten, und können nun infizieren B, die sie ursprünglich nicht tun ", sagte Surewicz.
Die Frage der Hindernisse für interspecies Übertragbarkeit der Prion-Agent ersten wurde der Öffentlichkeit von den Epidemien von Rinderwahnsinn in das Vereinigte Königreich und schnell wachsenden Bedenken, dass die Krankheit Mai übermittelt wurden, auf den Menschen durch Verzehr von Rindfleisch befleckten Produkte. Der erste Fall von Rinderwahnsinn in den Vereinigten Staaten, im vergangenen Jahr berichtet, ist mit einer großen Einfluss auf die Rindfleisch-Industrie mit Aufforderungen zur Einreichung von weit verbreiteten Testen der Rinder.
Die Ergebnisse der Rechtssache Team bieten grundlegend wichtige Einblicke in außerordentlich verblüffend Probleme der Prion-Stämme und Arten Hindernisse. "Diese Studie löst nicht das Problem komplett, da die anomalen Form des Prion-Protein im Reagenzglas noch nicht gezeigt, dass infektiöse bei Tieren", sagte W. Surewicz. "Allerdings ist die vorliegende Erkenntnisse für Prion-Protein bei Säugetieren sind konzeptionell ähnlich wie kürzlich berichtet, von anderen für die Vermehrung von Prion-ähnlichen Agenten in Hefe. Auffallende Ähnlichkeit Diese lassen den Schluss zu, dass der Grundsatz der Stamm der Anpassungsfähigkeit in dieser Studie ist von allgemeiner Gültigkeit . Dieser Grundsatz Mai erklären einige der rätselhafte Beobachtungen in Bezug auf Prionen-Vermehrung von Säugetieren, einschließlich, dass in Bezug auf verschiedene Eigenschaften der klassischen Creutzfeldt-Jakob-Krankheit menschliche Prionen und vCJD Prionen, eine Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit glaubten zu erwerben durch Infektion von Menschen mit Rindern Prionen. Die scheinbare Fähigkeit der Prion-Stämme zu verabschieden verschiedenen Besäen Besonderheiten und damit Überwindung natürlicher Hindernisse Arten hat erhebliche Auswirkungen für die Bewertung der Risikofaktoren für die Übertragung von tierischen Prion-Krankheiten auf den Menschen. "
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Die Studie wurde unterstützt durch Mittel aus dem Nationalen Institut für Neurologische Erkrankungen und Schlaganfall.
Kontakt: George Stamatis
George.Stamatis @ case.edu
216-368-3635
Case Western Reserve University