Что такое прионы

Всем привет, следуя примеру Кристины, хочу рассказать подробно о белке, которым занимаюсь вот уже 4 года, на дипломе, курсовой и в аспирантуре :). Поскольку наша группа так же отчасти посвящена амилоидным заболеваниям, хочу рассказать о таком уникальном явлении как прионы, про которое наверняка все слышали, но не все знают, что это такое. Я разобью своё повествование на несколько постов, так как рассказать хочется много, не упуская разнообразных интересных подробностей.

Прио́ны (от англ. proteinaceous infectious particles — инфекционные белковые частицы) — особый класс инфекционных агентов, исключительно белковой природы, не содержащих нуклеиновых кислот, вызывающих неизлечимые смертельные заболевания центральной нервной системы у человека и ряда высших животных (т. н. трансмиссивные губчатые энцефалопатии). К числу этих заболеваний относятся такие болезни, как широко известная губчатая энцефалопатия коров (коровье бешенство), почесуха овец (скрепи), а так же куру, синдром Крейцфельда-Якоба, синдром Герстманна-Штройслера-Шейнкера и хроническая семейная бессонница у человека .

Рис. 1. Срез мозга человека, скончавшегося от синдрома Крейцфельда-Якоба.

Характерной особенностью этих заболеваний является очень схожий характер поражения центральной нервной системы, выявляемый при обследовании тканей под оптическим микроскопом. Наблюдается прогрессирующая вакуолизация аксонов, дендритов и тел нейронов, а также отростков и тел астроцитов и олигодендроцитов; пролиферация и увеличение объёма астроглии, и, в конце концов, появление губчатой структуры серого вещества, за что трансмиссивные губчатые энцефалопатии и получили своё название (Masters, C.L. and Richardson, E.P., Jr.; 1978). Подобный характер поражения значительно отличается от наблюдаемого при любых других инфекционных заболеваниях центральной нервной системы.

Шаперонин TRiC. Структура

По статье: Cong et al. (2010) "4.0-A resolution cryo-EM structure of the mammalian chaperonin TRiC/CCT reveals its unique subunit arrangement".

В этом посте я хочу рассказать всем о своем любимом шаперончике – шаперонине TRiC. Как и все шаперонины, TRiC представляет собой многосубъединичный комплекс (а всего в нем 16 субъединиц), состоящий из двух колец – по 8 субъединиц в каждом. Внутри каждого кольца между субъединицами имеется полость, в которой происходит сворачивание субстратов этого шаперона.

Шапероновая система в клетке

Во всех существующих организмах шапероны действуют как на ранних этапах сворачивания белка, еще в процессе его синтеза, так и на более поздних стадиях, когда белок уже отделен от рибосомы и находится в растворе (Albanese et al., 2006; Otto et al., 2005). На ранней стадии сворачивания действуют такие шапероны, как Trigger-factor у бактерий (Kaiser et al., 2006) и специализированная система белков Hsp70 у эукариот, называемая RAC – Ribosome-associated complex (Otto et al., 2005). Кроме этой, у архей и эукариот имеется и другая система, называемая NAC – Nascent chain-assotiated complex (Kramer et al., 2009). Белки этой группы связываются с рибосомой и синтезирующимся полипептидом, удерживая его некоторое время в ненативном состоянии. Таким образом они предотвращают его агрегацию с другими белками, а также неправильные взаимодействия участков внутри цепи.

Молекулярные шапероны. Немного теории

Молекулярными шаперонами сегодня называют группу белков, которые взаимодействуют с развернутыми белками, стабилизируют их или способствуют ненативным белкам принять нативную конформацию, однако не входят в состав конечной функционирующей структуры (Hartl and Hayer-Hartl, 2009). Известно большое количество различных шаперонов, но все они обладают следующими свойствами (Walter and Buchner, 2002):