250 likes | 459 Views
Mad Cow Disease Prions. Конформационные (пространственные) матрицы, или феномен белковой наследственности. Центральная догма молекулярной биологии. по Crick, 1958 с дополнением (Бондарев и др., неопубл.). Полимеризационная модель образования амилоида. а.
E N D
Конформационные (пространственные) матрицы, или феномен белковой наследственности
Центральная догма молекулярной биологии по Crick, 1958 с дополнением (Бондарев и др., неопубл.)
Полимеризационная модель образования амилоида а Белок в прионной конформации («затравка») Белок в нативной конформации Белок в прионной конформации фибрилла б Белок в нативной конформации Белки в нативной конформации фибрилла по Shkundina et al., 2007
Неинфекционные амилоиды: • болезнь Паркинсона, Альцгеймера, Хантингтона, диабет 2-го типа и т.д. • «функциональные амилоиды» (стресс-гранулы, долговременная память, противовирусный иммунный ответ и т.д.) • Инфекционные амилоиды - прионы: • куру,болезнь Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ),фатальная семейная бессонница, скрепи, или почесуха, овец, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота • прионы низших грибов
Неинфекционные амилоиды Белок α-синуклеин (ген SNCA), участвует в формировании синаптических везикул для секреции дофамина образует амилоиды – тельца Леви при болезни Паркинсона
Неинфекционные амилоиды Пептид Aβ (ген APP, картирован в 21-й хромосоме) – функция неизвестнаБелок tau (ген MAPT) – поддерживает стабильность цитоскелета нейронов Накопление агрегатов белка Aβи tau характерно при болезни Альцгеймера
Неинфекционные амилоиды Белок хантингтин (ген HTT), функция неизвестна, ассоциирован с микротрубочками и везикулами Накопление агрегатов хантингтина характерно для болезни Хантингтона Пептид амилин (ген IAPP), секретируется вместе с инсулином, участвует в метаболизме сахаров Образование агрегатов амилина приводит к апоптозу β-клеток поджелудочной железы и развитию диабета 2-го типа
Transmissible spongiform encephalopathies What do you know about TSEs? Agent? Symptoms? What species get it? Transmission? Is there a cure? http://www.newscientist.com/channel/health/bse
Инфекционные амилоиды - прионы Прионы – инфекционные агенты, способные передаваться от больного организма здоровому Причина прионных заболеваний человека и животных – прионизация белка PrP (от Prion Protein). PrP – трансмембранный белок, поддерживает миелиновую оболочку аксонов Различные заболевания связаны с различными изоформами PrP • Прионные заболевания • Куру • Болезнь Крейтцфельдта-Якоба • Фатальная семейная бессонница • Губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота («бешенство коров») • Скрепи, или «почесуха», овец • Трансмиссивная энцефалопатия норок • Хроническая изнуряющая болезнь (олени и лоси)
Прионы низших грибов – цитоплазматические детерминанты
Histopathology BSE kuru scrapie CJD
Carleton Gajdusek and Vincent Zigas examine a child kuru victim in Okapa, New Guinea, 1957 The dramatic wool loss over the neck and back of this scrapie-positive ewe developed over the course of a single week. She had a hard time placing her hind feet (proprioceptive deficits) and reacted with the classic lip-smacking response when her back was rubbed. Kuru Scrapie
Prions Why doesn’t the body develop antibodies against the PrP protein? Figure 14.22
Creutzfeldt-Jacob Disease • 1 case per million per year • Mean age of onset 60-65 yrs • Illness duration 7-8 months • Death within 12 months in 85-90% cases • Majority are sporadic • Some are due to neurosurgery, cornea transplantation,…
vCJD • unusual young age at onset (mean: 28 years) • prolonged duration (mean: 14 months)
Incidence of BSE in cattle… Why did BSE epidemic arise in the mid-80’s and not earlier? …and vCJD in humans in the UK
First North American case of mad cow disease was found in Canada in May 2003. • First U.S. case of mad cow disease found in December 2003 in a Washington state cow
How would you control the spread of vCJD to human populations?
Prions can be inactivated by • Boiling • Treatment with glutaraldehyde • UV light • Autoclaving in the presence of strong alkali • It cannot be in activated
Volcanic pool enzyme kills prions • A new disinfectant, based on enzymes collected from a volcanic pool bacteria, is showing promise in destroying the mutated prion proteins that cause vCJD, the human form of BSE. • “ Essentially it's a protease enzyme, which is active at high alkalinity - pH 12 to 14 - and a temperature of between 60 and 80 °C. It requires an incubation period of less than one hour under the enzymes' optimal conditions to degrade the prions." July 2003 NewScientist.com news service