Prionowego jest zakaźną agenta, który składa się przede wszystkim białka. Do tej pory wszystkich tych czynników, które były przedmiotem wykrytych Propaguj przy przekazywaniu Państwo mis-folded białka; białka się nie self-replicate i proces jest zależna od obecności polipeptyd w organizmu docelowego. Mis-folded formularza białka prionowego był zamieszany w szereg chorób w wielu ssaków, włącznie z gąbczastą encefalopatią bydła (BSE, znany również jako "mad krowy choroby") u bydła i choroby Creutzfeldta - Jakoba (CJD) u ludzi. Wszystkie znane prionowego chorób wpływu na strukturę mózgu i inne tkanki nerwowej, a wszystkie są obecnie untreatable i zawsze jest krytyczny. Na ogół obciążenie, prionowego odwołanie do jednostki teoretycznej zakażenia. W zapisie naukowym PrPC odnosi się do endogenicznego formularza białka prionowego (PrP), które znajdują się w wielu tkanek, podczas gdy PrPSc odnosi się do misfolded postaci PrP, który jest odpowiedzialny za tworzenia łysinek amyloid i neurodegeneracji.
Priony są hipotezy infekować i propagowanie przez refolding nienormalnie w konstrukcję, która może przekonwertować normalnej cząsteczkami białka nienormalnie strukturalną formą. Wszystkie znane prionów pobudzenia formacji amyloid składanie, w którym białka polymerises w dwumeczu składające się z arkuszy ciasno upakowanych wersji beta. Ta struktura zmienionych jest bardzo stabilne i gromadzi w zarażonych tkanek, powodując tkanki szkody i komórki śmierci. Stabilność ta oznacza, że prionów są odporne na denaturacja przez czynniki chemiczne i fizyczne, utrudniając usuwania i zamknięcia tych cząsteczek.
Białka wykazujących zachowania typu prionowego są także dostępne w niektórych grzybów, które było korzystne dla zrozumienia prionów u ssaków. Grzybiczych prionów, jednak nie wydają się spowodować chorobę w swoich hostów i może nawet przynoszą korzyść ewolucyjny za pośrednictwem formularza na bazie białka dziedziczenia.
Program word prionowego jest złożone słowo pochodzące z inicjały słowa proteinaceous'' i infectious'', z -na dodaje się odpowiednio do programu word zmna.
Odkrycie prionowego
Biolog promieniowanie Tikvah Alper i matematyk John Stanley Griffith opracowane hipoteza podczas lat 60., niektórych pasażowalnych encefalopatii gąbczastych są powodowane przez agenta zakaźnej składających się wyłącznie z białek. Teoria ta została opracowana, aby wyjaśnić odkrycie że tajemnicze czynnika zakaźnego powodowania chorób trzęsawki owiec i choroby Creutzfeldta - Jakoba opór nadfioletowego (promieniowanie UV szkodzi kwasów nukleinowych). Francis Crick rozpoznany potencjalne znaczenie Griffith hipoteza tylko białka propagacji trzęsawki owiec w drugie wydanie jego "Central dogma biologii molekularnej". Podczas potwierdzające, że przepływ informacji sekwencji z białka białka lub białka RNA i DNA był "naruszałoby" to dogma, Wiceprezydent stwierdzał, że hipotezy Griffitha było potencjalnych sprzecznych z niniejszym dogma (chociaż nie była to więc wspierane przez Griffith). Ponieważ zrewidowane "dogma" został opracowany, w części, do czasu ostatnie stwierdzenie Odwrotna transkrypcja Howard Temin i David Baltimore (który zdobył nagrodę Nobla w 1975), dowód hipotezy tylko białka postrzegać jako "czy zakład" dla przyszłych nagrodę Nobla.
Stanley B. Prusiner z University of California ogłosił w 1982 roku jego zespół miał oczyszczona hipotetyczny prionowego zakaźnej i że czynnika zakaźnego składały się głównie ze specyficznych protein - chociaż nie zdołał wyizolować białka aż do dwóch lat po ogłoszeniu Prusiner firmy.
Prusiner ukute wyraz "prionowego" jako nazwę dla czynnika zakaźnego. Podczas gdy czynnika zakaźnego nazwano prionowego, konkretnego białka prionowego składającą się z jest również znany jako Prrotein jonów P(PrP), choć to białko może występować zarówno w postaci zakaźnego i -zakaźna. Prusiner otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1997 ze swoich badań do prionów.
Struktura prionowego
Isoforms
Białka prionów są wykonane z (PrP) występuje na całym ciele, nawet w zdrowa ludzi i zwierząt. Jednakże PrP w zakaźnego materiału ma inną strukturę i jest odporny na proteazy, enzymów w organizmie, które zwykle można rozbić białek. Forma normalna białka jest nazywany PrPC, podczas gdy zakaźnej formularz nosi nazwę PrPSc - "C" odnosi się do PrP 'komórkowych' lub "wspólne", natomiast "Sc" odnosi się do "trzęsawki", choroby prionowego występujące u owiec. PrPc jest strukturalnie dobrze, ale PrPSc jest z pewnością polydisperse i zdefiniowane na poziomie stosunkowo niska. PrP może być skłonna do składają się do bardziej lub mniej innych dobrze isoforms in vitro oraz ich związek z formularze są chorobotwórcze in vivo nie jest jeszcze jasne.
PrPC
PrPc jest normalną białka na błony komórek. Posiada 209 aminokwasów (u ludzi), jeden dwusiarczkowy, masa cząsteczkowa 35-36 kDa i strukturą głównie walcowo-alfa. Istnieje kilka formularzy topologicznej; jeden formularz powierzchni komórek zakotwiczony za pośrednictwem Glikolipidy oraz dwie formy transmembrane. Jego funkcja jest złożonym zagadnieniem, które w dalszym ciągu należy zbadać. PrPc wiąże jony miedzi (II) z wysokie powinowactwo. Znaczenie to odkrycie nie jest jasne, ale prawdopodobnie odnosi się do struktury PrP lub funkcji. PrPc poddaje się łatwo rozkładowi metodą proteinase k i może uwolnionego z in vitro powierzchni komórek przez enzym phosphoinositide phospholipase C (PI-PLC), które cleaves kotwica Glikolipidy Glikozylofosfatydyloinozytol (GPI). PrP została zgłoszona odgrywają znaczącą rolę w adhezja komórkowa komórki i sygnalizacji wewnątrzkomórkowego '' in vivo'' i dlatego mogą być zaangażowani w komunikację w mózgu.
PrPSc
Zakaźnej Polimorfizm PrP, znany jako PrPSc, jest możliwość przekonwertowania normalnej PrPC białek do zakaźnego Polimorfizm zmieniając ich budowy lub kształtu; to z kolei wpływa na sposób połączenia białek.
Chociaż nie wiadomo dokładnie strukturę 3D PrPSc , ma większą część konstrukcji β-arkusz w miejsce konstrukcji normalnej α-helisę. Skupiska te formy odbiegających od normy isoforms strukturę wysoce amyloid włókna, które się akumulują do formularza łysinek. Na koniec każdego włókna mogą pełnić rolę szablonów na który cząsteczkami białka wolna może dołączyć, umożliwiając światłowodowych rośnie. Tylko PrP cząsteczek o sekwencji identycznych aminokwasów do zakaźnego PrPSc są włączone do uprawy światłowodowych.
Funkcja prionowego
Zaproponowano że tego neurodegeneracji powodowane przez priony mogą być związane z nieprawidłowego funkcji PrP. Jednakże fizjologicznych funkcji białka prionowego pozostaje kontrowersyjną kwestią. Podczas gdy dane z doświadczeń in vitro wskazują na wiele różnych ról, badaniach na myszach odcinania PrP dostarczyły jedynie ograniczone informacje ponieważ zwierzęta te wykazują jedynie niewielkich nieprawidłowości.
PrP i Pamięć długotrwała
Istnieją dowody, że PrP może być funkcją normalnych utrzymaniem długi termin pamięci. Maglio i współpracownicy wykazały, że myszy bez genów dla normalnej komórkowej białka PrP zmieniły hippocampal zwiększenie długoterminowej.
Odnowienie PrP i komórki macierzyste
Artykuł 2006 Whitehead w Instytucie badań biomedycznych wskazuje, że wyrażenie PrP na komórek macierzystych konieczności odnowienia automatycznej organizmu szpiku kostnego. Badanie wykazało, że długoterminowe martwica komórek macierzystych wyrażone PrP na ich Błona komórkowa i że martwica tkanek z komórek macierzystych wartości null PrP wystawione zwiększonej czułości do komórki zubożenie.
Choroba prionowego
Priony powodować choroby neurodegeneracyjne poprzez zsumowanie extracellularly w ramach centralnego systemu nerwowego do formularza łysinek znane jako amyloidem, które zakłócają funkcjonowanie struktury normalną tkanką. To zakłóceń charakteryzuje się „dziury"w tkance wynikowy będzie architektura powstaniem wakuola w neuronów. Inne zmiany histologiczne zawierają astrogliosis i braku nieswoiste reakcji. Podczas okresu inkubacji choroby prionowego zwykle jest dość długi, raz symptomy są widoczne postępów choroba szybko, prowadząc do uszkodzenia mózgu i śmierć. Neurodegeneracyjne symptomy mogą zawierać drgawek, otępienie, ataksja (dysfunkcji równowagi i koordynacji) i zmian w zachowaniu lub zmiany osobowości.
Wszystkie znane prionowego chorób, nazywane ogólnie '' pasażowalnych encefalopatii gąbczastych '' (TSE), są untreatable i krytyczny. Opracowano szczepionki w myszy, jednak, który mogą stanowić wgląd w dostarczenie szczepionki u ludzi sprzeciwiania się infekcji prionowego. Ponadto w 2006 r. naukowców ogłosił, że genetycznie były odtwarzane bydła bez potrzeby genu do produkcji prionowego - teoretycznie czyniąc je na BSE, opierając się na badaniach wskazuje, że myszy brakuje normalnie występujących białka prionowego są odporne na zarażenie spowodowane białka prionowego trzęsawki owiec.
Wiele różnych gatunków ssaków może zależeć prionowego chorób, jak białka prionowego (PrP) jest bardzo podobna pod względem wszystkich ssaków. Z uwagi na niewielkie różnice PrP między różnymi gatunkami jest niezwykła choroby prionowego przekazywane z jednego gatunku na inny. Choroby ludzi prionowego '' wariantu choroby Creutzfeldta - Jakoba '', się jednak być spowodowane prionowego, które zazwyczaj zainfekowania bydła, powodujących gąbczastą encefalopatię bydła i jest przekazywana przez mięso zakażonego.
Następujące choroby są powodowane przez priony.
| Dotyczy zwierzęcia (zwierząt) | Choroba | Pisemne skróconego | Nazwę choroby 2 |
|---|
| owce | Trzęsawki owiec | | |
| Koza |
| bydło | Gąbczasta encefalopatia bydła | BSE | Mad krowy choroby |
| ludzi | Choroba Creutzfeldta - Jakoba | CJK |
| Kuru Bieżących badań sugeruje, że podstawową metodą w przypadku zwierzęta poprzez spożycie. Uważa się, że prionów mogą być nadawane w środowisku poprzez zwłok padłych zwierząt oraz za pośrednictwem moczu, śliny i innych płynów ustrojowych. Następnie może linger w glebie przez powiązanie z gliny i innych minerałów. SterylizacjaCząsteczki zakaźnego posiadających kwasu nukleinowego są zależne od jego bezpośrednim ich ciągłej replikacji. Jednakże prionów, mają charakter zakaźny przez ich wpływ na normalnych wersji białka. W związku z tym wyposażoną prionów obejmuje Denaturacja białka Państwu gdzie cząsteczki nie jest zdolny do nieprawidłowego składanych normalnej białek. Priony są zazwyczaj dość odporna na proteazy, ciepła, promieniowania i leczenie formaliny, chociaż ich infekcyjności mogą być ograniczone przez takich zabiegów. Skuteczne prionowego dekontaminacji opiera się na hydrolizę białka lub zmniejszenia lub zniszczenia białka Struktura trzeciorzędowa białka. Przykłady obejmują bleach, sody kaustycznej, i silnych detergentów kwasowego jak na LpH. 134 stopni Celsjusza (274 stopni Fahrenheita) 18 minut w autoklawie pod ciśnieniem pary może być za mało dezaktywowanie czynnika choroby. Sterylizacja ozonu są obecnie rozważane jako potencjalne metody prionowego denaturacji i pozbawiania broni cech użytkowych. Renaturation całkowicie denaturowanego prionowego zakaźnej stanu nie ma jeszcze osiągnięte, jednak częściowo denaturowanego prionów może być renatured do zakaźnego stanu w niektórych sztucznych warunkach. Światowa organizacja zdrowia zaleca jedną z następujących trzech procedur sterylizacji wszystkich żaroodpornego chirurgiczne dla zapewnienia nie są zakażone z prionów: - Zanurzyć w specjalnej panewce zawierające 1N NaOH i ogrzewać w przesunięcie ciężkości autoklawie w temperaturze 121 ° C przez 30 minut; czyszczenia; Przepłukać w wodzie; a następnie wykonywać rutynowe sterylizacji procesów.
- Zanurzyć w 1N NaOH lub podchloryn sodowy (20000 części na milion chloru czynnego) na 1 godzinę; przeniesienie instrumentów dla wody; ciepło w autoklawie przesunięcie ciężkości w temperaturze 121 ° C na godzinę; czyszczenia; a następnie wykonywać rutynowe sterylizacji procesów.
- Zanurzyć w 1N NaOH lub podchloryn sodowy (20000 części na milion chloru czynnego) na 1 godzinę; usuwanie i przepłukać w wodzie, następnie przesłać do otwartych przesunięcie i ciepła w przemieszczenie grawitacji (121 ° C) lub w autoklawie porowatych obciążenia (134 ° C) przez 1 godzinę; czyszczenia; a następnie wykonywać rutynowe sterylizacji procesów.
DebataCzy prionów są agenta, który powoduje, że choroba lub jedynie objawy spowodowane przez podmiot inny jest wciąż dyskutowane przez mniejszość naukowców. W poniższych sekcjach opisano kilka hipotez walczące ze sobą. |
Genetyka za przyczynę
Wykryto genów dla normalnej białka: gen '' PRNP''. We wszystkich przypadkach dziedziczone choroby prionowego istnieje mutacja genu '' PRNP''. Stwierdzono wiele różnych mutacje '' PRNP'' i uważa się, że mutacje jakoś uczynić PrPC częściej spontanicznie Przejdz do nieprawidłowego formularza PrPSc . Te mutacje można powtarzać genu. Niektóre mutacje obejmować rozwój regionu octapeptide w terminalu N PrP. Inne mutacji, które zostały zidentyfikowane jako przyczyny chorób dziedzicznych prionowego występują w pozycji 102, 117 & 198 (GSS), 178, 200, 210 & 232 (CJD) i 178 (Śmiertelna bezsenność rodzinna, FFI). Przyczyną schorzeń prionowego może być sporadyczne, genetycznych i zakaźnej lub połączenie tych czynników. Na przykład aby trzęsawki owiec, zakaźnej agenta i wrażliwych genotypu muszą być obecne.
Hipoteza wszystkich
W 2007 biochemik Surachai Supattapone i jego współpracownicy w Dartmouth College produkowane oczyszczonej prionów zakaźnej '' de novo'' z określonych składników (PrPC, co-purified lipidów i cząsteczki syntetycznych polyanionic). Te naukowców wykazało również że cząsteczki polyanionic wymagane powstawania prionowego selektywnie zostało uwzględnione w wysokim kompleksów z PrP cząsteczek, prowadząc mieć hipotezę, że zakaźnej prionów może się składać z wielu składników przyjmującego, w tym PrP, lipidów i polyanionic cząsteczek, zamiast PrPSc samodzielnie.
Hipoteza zatrucia metali ciężkich
Autoclavure niszczy białka i materiału genetycznego, a nie czynnika choroby.
Białka, które mogą stać się Amyloidoza proteazy odpornych mogą zyskać dysmutaza ponadtlenkowa działalności powiązany z jony miedzi.
Mark Purdey dostarczył epidemiologii wspierać ideę że niskie stężenia miedzi i wysokich stężeń manganu w środowisku lub zwierząt paszy prowadząca do choroby.
Najnowsze raporty sugerują, że nierównowaga mózgu homeostazą metalu jest istotną przyczyną PrPSc-skojarzone neurotoksyczności, choć podstawowe mechanizmy są trudno wyjaśnić na podstawie istniejących informacji. Proponowane hipotez obejmują roli funkcjonalnej PrPC metalowe metabolizmu i strata ta funkcja ze względu na agregacji na chorobę skojarzone PrPSc formularza jako przyczynę nierównowaga metalowe mózgu. Inne widoki sugerują zysk toksycznych funkcji przez PrPSc ze względu na sekwestracji PrPC-skojarzone metali w zagregowanych danych, powodując generacji redoks aktywny PrPSc kompleksów. Skutki fizjologiczne niektóre PrPC-metalowego interakcje są znane, podczas gdy inne są nadal niejasne. Patologicznych następstw PrPC-metalowego interakcji obejmuje szkody utleniającego wywołanego metalu i w niektórych przypadkach konwersję PrPC PrPSc-takie jak formularz.
Hipoteza wirusowe
Hipoteza tylko białka została skrytykowana przez tych, którzy najprostszą wyjaśnienie dowodów daty jest wirusową. Przez ponad dekadę Yale University neuropatolog Laura Manuelidis proponując tą prionowego, który chorób są natomiast spowodowane niezidentyfikowanych wirusem "wolne". W styczniu 2007 ona i jej współpracowników opublikował artykuł sprawozdawczym znaleźć wirusa w 10% lub mniej, ich trzęsawki owiec zakażonych komórek w kulturze.
Hipoteza virion stwierdza, że TSE powstają w wyniku replikowalną cząsteczki informacyjna (która jest prawdopodobnie kwasu nukleinowego) powiązane z PrP. Wiele TSE, łącznie z trzęsawki owiec i BSE, Pokaż szczepów o szczególnych i różne właściwości biologiczne, funkcję, która zwolenników hipoteza virion poczucie nie tłumaczy prionów.
Dowodu potwierdzającego wirusowego hipoteza obejmuje:
- Szczep zmienności: różnic w prionowego infekcyjność, inkubacji, symptomology i postęp między gatunkami przypomina spójności wirusów, zwłaszcza Wirusy RNA
- Długie inkubacji i szybkiego początkiem objawów przypomina kilka infekcji wirusowej, takich jak AIDS wywołanego HIV
- Viral polichlorowanych bifenyli cząstek, które nie wydają się składa się z PrP zostały uznane w niektórych komórek zakażonych trzęsawki owiec lub CJD linii komórkowych. w reakcje chemiczne oczyszczonej składnika
W tym artykule objęty jest licencją Creative Commons Attribution-ShareAlike licencji. Wykorzystuje materiał z Wikipedii artykuł w "prionowego" dostosowany wszystkie materiały użyte z Wikipedii jest dostępny na warunkach Licencji Creative Commons Attribution-ShareAlike. Wikipedia ® sam jest zarejestrowanym znakiem towarowym Wikimedia Foundation, Inc.