Studija iz Bohuma opisuje domen prionskog proteina specifičan za sisare i nudi nove pristupe istraživanju neurodegenerativnih bolesti.
Prionske bolesti su progresivne i uvek fatalne neurodegenerativne bolesti. Oni su uzrokovani pogrešno savijenim prionskim proteinima. U početku izazivaju nedostatak pamćenja i teškoće u hodu, na kraju inhibiraju elementarne motoričke sposobnosti i uništavaju osnovne funkcije mozga. Mehanizmi koji stoje iza njihovog razvoja su još uvek slabo shvaćeni.
Istraživači sa Univerziteta Ruhr u Bohumu, Nemačka, sada su otkrili novi region u prionskim proteinima i tako identifikovali potencijalno novo područje za istraživanje neurodegenerativnih bolesti. Ovaj domen je specifičan za prionske proteine sisara i utiče na agregaciju proteina.
Neuronaučnici su objavili svoje rezultate istraživanja 22. aprila 2024. u časopisu Journal of Biological Chemistry.
Prionske bolesti su veoma retke. Oko 2 osobe na milion su pogođene. Jedan od najpoznatijih primera je Krojcfeld-Jakobova bolest, koja je dobila poseban značaj tokom BSE krize 1990-ih. Kako bolest napreduje, mozak poprima perforiranu strukturu poput sunđera i pokazuje naslage proteina.
„Bolest je izazvana pogrešnim savijanjem ćelijskog prionskog proteina, skraćeno PrP, u mozgu“, objašnjava profesor Jorg Tatzelt sa Instituta za biohemiju i patobiohemiju na Univerzitetu Ruhr u Bohumu, koji je vodio studiju. „Patološki proteini se akumuliraju u mozgu i formiraju agregirane naslage, takozvane plakove. Ovo postepeno narušava funkciju neurona.“
Prionske bolesti do sada su potvrđene samo kod sisara. Međutim, prionski proteini se takođe nalaze u mozgu žaba i gmizavaca. Pa zašto oni očigledno ne pate od degenerativnih bolesti?
„Mozak žaba i gmizavaca razvio se mnogo ranije u evolucionoj istoriji od mozga sisara“, kaže prva autorka dr Dženin Kamps. „Naša pretpostavka je bila da su se biofizička i biohemijska svojstva prionskih proteina promenila tokom evolucije i da se toksično pogrešno savijanje dešava samo kod sisara.“
Da bi testirali svoju hipotezu, istraživači su analizirali savijanje prečišćenih prionskih proteina od žaba i miševa pomoću fluorescentne mikroskopije. Nakon studija, uporedili su rezultate. „Uspeli smo da identifikujemo region proteina koji se javlja samo u PrP miševa, drugim rečima u PrP sisara, i koji utiče na savijanje i agregaciju proteina“, objašnjava Tatzelt, koji je glavni istraživač u Odeljenju za istraživanje neuronauka. na Univerzitetu Rur u Bohumu.
„Struktura priona obično pokazuje dva poddomena u njihovom formiranju – jedan strukturiran i jedan suštinski neuređen“, dodaje Kamps. Zanimljivo je da se poremećeni region, takozvani N-terminalni domen prionskog proteina, razvio drugačije kod sisara nego kod vodozemaca. Ovo sugeriše novu funkciju za PrP sisara koju protein vodozemaca još nema.
Rezultati doprinose boljem razumevanju mehanizama savijanja proteina i mogu pomoći da se dugoročno razviju pristupi lečenju prionskih bolesti. Sledeći istraživački projekat neuronaučnika će se graditi direktno na otkrivenim otkrićima.
Tatzelt kaže: „Sada ćemo istražiti u kojoj meri je domen specifičan za sisare povezan sa sposobnošću PrP da izazove neurodegenerativne bolesti.“
