Design de prião artificial pode ajudar a luta contra a doença das vacas loucas

O culpado por trás da doença das vacas loucas, também conhecido como a encefalopatia espongiforme bovina, é a forma mais infame mamífero de priões. Priões são enroladas proteínas que são capazes de crescer, replicar e passem para células-filhas, ou seja, eles são por si só hereditários. Além da sua manifestação da doença, priões também ocorrem naturalmente em alguns organismos (tais como fermento) e podem desempenham um papel importante no seu crescimento e desenvolvimento. Agora, Osherovich e seus colegas identificaram as seqüências de aminoácidos que permitem priões agregar e replicar e assim passar através de gerações de células e provar isso criando um prião levedura artificial que não existe na natureza.

Proteínas formando prião normalmente existem como componentes celulares normais. Mas eles possuem a capacidade inata de alterar sua estrutura tridimensional, que muda a sua função e os torna quase impossível destruir. Priões crescem por indução de proteínas normais para alterar sua forma e aderir a um agregado inicial "sementes". Estas massas a crescer, em seguida, são pensadas para dividir com a ajuda de "chaperones," proteínas celulares que auxiliam no enrolamento de proteínas e transporte, resultando em pequenas partículas de prião chamadas propagons. Os propagons são então distribuídos para mãe e filha células durante a divisão, infectando, assim, a próxima geração de células.

Lev Osherovich e colegas confirmaram o que outros têm visto, ou seja que uma área rica em glutamina e asparagina foi responsável por agregação e crescimento de priões-agindo como um patch de Velcro que bloqueia as proteínas disforme juntos. Eles fizeram encontrar que repete um trecho curto de peptídeo foi necessária para a herança dos priões - a divisão adequada do prião massas e posterior distribuição de propagons durante a divisão celular. Os autores sugerem que oligopeptídeos repete a função como um local de ligação segura para proteínas chaperone, que são necessárias para a hereditariedade e, portanto, contágio, dos priões. Esses resultados ajudam a explicar por que herança estável de priões é rara; Enquanto muitas proteínas têm trechos de aminoácidos semelhantes para a seqüência de agregação, poucos também contêm seqüências que permitem a herança. Osherovich e colegas foram capazes de criar um prião artificial pela fusão de repetições de oligopeptídeos para um trato polyglutamine expandido.

Criando priões híbridos artificiais, Osherovich e colegas o mostrou que dos dois elementos discretos de prião formando domínios são portáteis e de trabalho juntos, independentemente de suas origens. Os autores sugerem que outros priões artificiais poderiam ser usados como um sistema de modelo para estudar diferentes tipos de seqüências de agregação, tais como aqueles encontrados na proteína príon humana responsável pela doença de Creutzfeldt-Jakob ou placas disforme de proteínas que contribuem para a doença de Alzheimer.