Seminární práce priony

Jejich fyziologická forma PrPc má okolo 254 aminokyselin a v prostorovém uspořádání převahuje alfa helix, beta skládaný list se vyskytuje pouze v 5 %.

Patologickou formou je PrPSc (Sc-scrapie), což je zmutovaná forma zdravé prionové bílkoviny má 142 aminokyselin a liší se v prostorovém uspořádání, kde beta skládaný list tvoří až 40 %.

Proteináza K štěpí za normálních okolností prionovou bílkovinu, a tak může být metabolizována a odbourána. Zmutovaná bílkovina je však vlivem své změny konformace odolná vůči enzymům, které umožňují likvidaci poškozených bílkovin. Vlivem toho dochází k jejich přetrvávání v mozkové tkáni. A tam započínají neurodegenerativních onemocnění lidí a zvířat.

Mimo jiné jsou PrPSc odolné vůči fyzikálním a chemickým vlivům jako je dezinfekce nebo vysoká teplota. Priony neničí ultrafialové záření, formaldehyd, peroxid vodíku nebo jodová tinktura, dokonce ani průmyslově používaná dezinfekční činidla jako je kyselina peroctová nebo etylén oxid, odolávají i stoprocentnímu alkoholu nebo lyzolu. V suchém teple vydrží priony bez poškození i hodinu při teplotě 360 °C. V jednom pokusu byly priony na deset minut vystaveny suchému teplu 600 °C a vzniklý popel si uchoval alespoň zčásti schopnosti prionu vyvolat onemocnění. Jsou metabolicky stálé a mají silnou tendenci agregovat a polymerizovat. Po vzniku infekčního prionu napadá prion ostatní zdravé priony tím, že se do nich pokouší vtisknout svou konformaci. Hromaděním PrPSc v nervových buňkách dochází k postupné degeneraci nervové tkáně. Nervové buňky hynou, mizí a na jejich původním místě tak vznikají „díry“. Jelikož se jedná o bílkovinu těla vlastní a tělo nerozpozná PrPSc od PrPc tělo nevyvolává imunitní odpověď. Výsledkem degenerace nervové tkáně je spongioformní vzhled nervové tkáně. Tato onemocnění se nazývají jako neurodegenerativní.

vznik prpSC?

Místo a způsob konformační přeměny PrPC na PrPSc nejsou dosud přesně známy. U familiálních forem prionového onemocnění se PrPSc vytváří jako následek mutace v aminokyselinové sekvenci proteinu. Při infekčním průběhu choroby musí pro vznik prionů dojít ke kontaktu mezi endogenním PrPC a exogenním PrPSc. Zatímco první kontakt se zřejmě uskutečňuje na plazmatické membráně, následující transformace může probíhat přímo na plazmatické membráně, nebo až po endocytóze v endolyzozomálních strukturách. Několik studií také naznačuje, že přeměna PrPC může nastat teprve tehdy, až tento nově vzniklý protein dosáhne buněčného povrchu. Významnou roli při konformační přestavbě hrají i lipidové rafty, které mají zřejmě ve spojení s PrPSc odlišný charakter než ve spojení s PrPC. Současné studie předpokládají, že lipidové rafty se podílejí nejen na zrání a skládání normální PrP molekuly, ale i na stabilizaci její struktury a tím i na její ochraně v procesu změny konformace. Patologická přeměna by měla nastat snadněji, když PrPC opustí při endocytóze lipidový raft a je vystaven negativně nabité membráně. Avšak role raftů může mít při formování prionů i jiné představy. Tyto membránové lipidové domény mohou působit jako plošiny, na kterých se hromadí PrPC a měli by podporovat střetnutí patogenní formy s následnou prionovou konverzí. Nebo může být každý izomer lokalizovaný na jiném raftu a následným spojením těchto dvou specifických domén dojde k zahájení konformační přeměny. Posledním předpokladem vzniku je otrava těžkými kovy, která se vyznačuje ať už to malým, nebo naopak velkým výskytem mědi v těle, protože pro zdravý prion je správné množství v těle potřeba. Avšak co je spouštěčem pro vznik PrPSc je stále předmětem řešení.