Deutliche Unterschiede gefunden zwischen den Strukturen von infektiösen und nicht-infektiösen Prionen

Infektiöse Prionen -Proteine ​​als gewusst haben als Ursache der " Rinderwahnsinn " Krankheit (BSE) festgestellt. Die Täter sind " falsch gefaltete " Proteine, die "infizieren" können gesunde Proteine ​​. Die molekularen Grundlagen für eine solche Prionenerkrankungen sind noch nicht vollständig verstanden. Warum sind manche Prionen ansteckend, andere nicht? Ein Team von Beat Meier ( ETH Zürich, Schweiz ) und Raimon Sabate (Universität Bordeaux, Frankreich ) geleitet hat zwei verschiedene Formen von Prion bildenden Proteindomäne mit Hilfe der NMR-Spektroskopie untersucht. In der Fachzeitschrift Angewandte Chemie, Berichten die Forscher , dass die infektiösen und nicht-infektiösen Formen unterscheiden sich deutlich in ihrer molekularen Struktur .

Das Wort Prionen aus dem Begriff proteinaceous infectious particle abgeleitet . Diese sind Proteine, die in unterschiedlicher Weise zu falten kann . Pathogenen Prionen sind gefährlich, weil sie physiologische, nicht-pathogene Moleküle in das erkrankte Form umzuwandeln. Oft Prionen weitgehend bestehen aus β -Faltblattstrukturen . Dies sind ziehharmonikaartig gefaltete Proteinbänder , die leicht in fadenförmigen Gebilden ( Amyloidfibrillen ) aggregieren können .

Das Forschungsteam übernahm die Prion -bildende Domäne des Pilzprotein HET-s . Bei einem pH -Wert von 7 - unter physiologischen Bedingungen - diese Domain Formen infektiöse Fibrillen . In saurer Lösung , bei pH 3, entstehen auch Fibrillen , aber nicht infektiös sind .

Durch den Einsatz von Kernresonanzspektroskopie (NMR) war das Team in der Lage, einen genaueren Blick auf dieses Protein zu erhalten . NMR ermöglicht die Auswertung der Wechselwirkungen der Kernspins der spezifischen Atomkerne untereinander und ihre chemische Umgebung, die Informationen über den Aufbau und die Dynamik der Moleküle und Molekülfragmente verursacht .

Hier ist, was die Forscher fanden heraus : Die Spektren der pH 7 und pH 3 Varianten des Prion unterscheiden sich deutlich . Beide sind vor allem in der starren β -Faltblatt-Struktur angeordnet , aber aus der Nähe die Strukturen gehen weit auseinander . Besonders auffällig ist die Tatsache, dass der pH-7- Form hat hochflexible Schlaufen zusätzlich zu den starren Bereichen . Diese fehlen bei den nicht-infektiösen Prionen pH 3 .

"Fehlen der Infektiosität der pH 3 Fibrillen wird somit auf der Tatsache , dass ihre Molekülstruktur unterscheidet sich deutlich von der der bei physiologischem pH gebildeten Fibrillen verbunden", die Forscher.

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Quelle: Beat Meier
Wiley-Blackwell