Посещений:
Protein-only transmission of three yeast prion strains. Conformational variations in an infectious protein determine prion strain differences. Nature 428, 323–327 (2004) Article | ||
|
В 2004 г. в журнале Nature опубликовано две статьи, доказывающие протеиновую гипотезу (protein-only hypothesis) передачи прионовых заболеваний. Эти исследования, подтверждают также, что особые «штаммы» (или «линии») приона появляются в отсутствие генетических изменений благодаря различиям в конформации белка.
Несмотря на общепринятое мнение о том, что белки являются единственными инфекционными агентами при прионовых болезнях, это было трудно доказать. Для доказательства этого в представленных работах авторы использовали дрожжевую систему. Sup35 является Saccharomyces cereviseae прионом, необходимым нормальным клеткам для завершения трансляции. Почти также как и при прионовых болезнях, Sup35 может быть конвертирован в «инфекционную» форму, которая способна саморазмножаться и образовывать агрегаты известные как амилоид. Клетки, в которых это происходит, известны как [PSI+] клетки и их можно отличить от нормальных аналогов – [psi-] клеток по изменению окраски при определенных условиях. Авторы использовали Escherichia coli для сверхэкспрессии области Sup35, которой достаточно для стимулирования образования амилоида и выделения агрегатов этого белка. Экспрессия обеспечивала отсутствие любого вируса из дрожжевых клеток, которые могли бы вызвать инфицирование. Затем авторами были применены новые методы для доставки агрегатов в [psi-] клетки, что привело к превращению клеток в [PSI+] состояние. Обработка протеазой значительно снижала инфицированность агрегатов, тогда как обработка нуклеазой не давала такого эффекта, что является убедительным доказательством того, что прионовых белков в отсутствие генетического материала достаточно для инфицирования клеток. Другим дискуссионным вопросом в исследованиях прионов является вопрос о существовании различных «штаммов» одного и того же прионового белка, которые варьируют по своим инфекционным свойствам. Откуда могут появляться разные характерные свойства, если только белковый агент ответственен за трансмиссию? Авторы обеих статей показали, что в основе существования разных прионовых штаммов лежит появление разнообразных конформаций одного и того же белка. У S. cereviseae несколько [PSI+] штаммов могут различаться по уровням агрегации Sup35. Авторы также обнаружили, что когда Sup35 агрегаты из специфических штаммов использовали для инфицирования [psi-] клеток, то реципиентные клетки превращались в [PSI+] линию, из которой извлекали агрегаты. Было также показано, что Sup35 амилоид с различной конформацией появлялся in vitro при различных температурах и что такие отличающиеся формы индуцировали разные инфекционные свойства при введении в [psi-] клетки. Таким образом, прионовый белок, упакованный особым способом, может индуцировать стабильное распространение своей конформации, а разные штаммы могут быть более или менее эффективным в превращениях нормальной формы белка. Изучение такого превращения на молекулярном уровне является ключевым вопросом будущих исследований. |