Verbesserung der Kenntnisse über die Ausbreitung von Infektions Prionen
Forscher an der University of California, San Diego School of Medicine haben die Motoren, die nicht-infektiöse Prion-Proteinen ( PrP C ) bewegen identifiziert - nach oben und unten lang, neuronale Transportwege - in vielen Säugerzellen gefunden. Identifizieren normalen Bewegungsmechanismen von PrPC kann Forschern helfen zu verstehen, die Ausbreitung von Infektions Prionen innerhalb und zwischen den Nervenzellen , um das Gehirn zu erreichen , und die Hilfe bei der Entwicklung von Therapien , um den Transport zu stoppen.
Ihre Studie ist in der 18. Februar Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht Cell.
Die kleine Prionprotein in der Zellmembran der Neuronen des Gehirns festgestellt . Die fehlgefalteten oder infektiöse Form dieses Proteins (auch als " Scrapie " ) , ist für " Rinderwahnsinn " Krankheit verantwortlich und hat auch in Verbindung gebracht Creutzfeldt -Jakob-Krankheit beim Menschen. Nicht-infektiöse und Scrapie- Formen interagieren, um Krankheit zu erzeugen; so , um zu helfen, zu entdecken , wie die Infektion innerhalb und zwischen den Nervenzellen des Gehirns verteilt , untersuchten die Wissenschaftler die UCSD Bewegungsmechanismus der normalen PrPC in neuronalen Zellen der Maus .
"Unsere Arbeit Entschlüsselung der normale Mechanismus der Bewegung dieses Prion-Protein wird uns helfen, zu verstehen, wie die verheerenden pathogenen Varianten in Rinderwahnsinn und andere Prionenerkrankungen gefunden werden gebildet und in das Gehirn weitergeleitet . Interessanterweise unserer Arbeit kann auch Aufschluss über das, was geht falsch in anderen neurodegenerativen Erkrankungen, wie Alzheimer-Krankheit ", Sagte Principal Investigator Larry Goldstein, PhD, Professor für Zelluläre und Molekulare Medizin, Howard Hughes Medical Institute Investigator und Leiter der UC San Diego Stammzellprogramm.
Es ist bekannt , dass normale Prion-Proteinen und infektiöse Prionen müssen, um interagieren für Prionen Pathogenese auftreten , wenn auch nicht , wie oder warum diese Wechselwirkungen auftreten . Entdecken Sie die Transportmechanismen von Prionen ist ein Schlüssel zu dem Rätsel, wie die zwei Arten von Proteinen interagieren , und eine wichtige Frage in Transportvorschriften ist , wie die motorische Aktivität wird in den Zellen kontrolliert.
Das Prion-Protein Fracht fährt auf lange Mikrotubuli Spuren entlang der peripheren und zentralen NervensystemNerven auf den Terminus oder Synapse, in membrangebundenen Säcke genannt Vesikel . Intrazellulären Transport ist oft bidirektional, weil Ladungen regelmäßig ihren Kurs zu ändern auf dem Weg zu ihrem endgültigen Ziel .
Die Forscher identifizierten die Motoren Antrieb dieser Vesikel als anterograde Kinesin- 1 - und Dynein , die retrograde ist , weg von der Synapse - die nur in Richtung der Synapse bewegt . Diese beiden Motorproteinen zusammen auf den PrPC Vesikel zu " gehen ", sie hin und her entlang der Mikrotubuli .
Zweitens , entdeckten sie , dass die hin und her Frachtbewegung wird durch regulatorische Faktoren moduliert werden, als durch die strukturellen Veränderungen an den Motorfrachtverbände. Die Studienergebnisse zeigen, dass die Aktivität von Kinesin -1 und Dynein eng gekoppelt sind , mit PrPC Bläschen bewegen sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und für unterschiedliche Längen entlang Axone . Allerdings ist die Art und Menge dieser Motorbaugruppen bleiben stabil mit stationären als auch bewegte Vesikeln und normalen retrograden Transport von Kinesin- 1 verbunden ist unabhängig von Dynein - Vesikel Anhang.
Die UCSD Studie über die Mechanismen hinter normalen Vesikel Bewegung entlang der Axone in Mauszellen könnte auch Aufschluss über andere neurodegenerative Erkrankungen. Während Alzheimer ist im Allgemeinen nicht als eine Infektionskrankheit, wie Rinderwahnsinn , empfehlen Schwellendaten, dass Tau , Amyloid-beta und Alpha-Synuclein - Proteine in der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht - haben sich selbst verbreitende Fibrillenstrukturen mit Prion-ähnlichen Eigenschaften .
" Ob diese toxische Moleküle entlang neuronaler Transportwege in ähnlicher Weise wie in den normalen Prion-Protein zu verbreiten ist nicht bekannt ", sagte erster Autor Sandra E. Encalada , PhD, von der UCSD Abteilung Zelluläre und Molekulare Medizin . "Aber Charakterisierung dieser normalen Mechanismen könnte zu einem Weg, um die Bewegung der intrazellulären Aggregaten und vielleicht zu Therapien für viele neurodegenerative Erkrankungen kontrollieren zu führen."
Weitere Teilnehmer an der Studie gehören Lukasz Szpankowski , der UCSD Bioinformatik Graduiertenkollegs und die Howard Hughes Medical Institute , und Chun- Hong Xia, UCSD Abteilung Zelluläre und Molekulare Medizin , jetzt an der UC Berkeley .
Die Studie wurde zum Teil durch die National Institutes of Health National Institute on Aging .
Quelle:
Debra Kain
Universität von Kalifornien - San Diego