Patogen z nemoci šílených krav na stopě
Chemici na ETH Curych a TU Mnichov se podařilo poprvé uměle vyrábět ukotvené prion. Tak oni poskytují prionové Research možná i nový základ vyjít ven jako BSE či Creutzfeldt-Jacobovy choroby.
V polovině 90. let byla nemoc šílených krav na rtech každého a mediálním tématem číslo jedna. Znepokojující věcí na nemoci zvířat byl odhad? že varianta smrtelné Creutzfeldt-Jakobovy choroby (vCJD) u lidí je způsobena konzumací hovězího masa kontaminovaného BSE. U obou druhů způsobují nemoci degeneraci mozku. Výzkum již dlouho předpokládal, že za to mohou špatně poskládané priony. I když se BSE a CJD uklidnily, prionová onemocnění jsou dnes stále nevyléčitelná.
Normální a abnormální priony
Normální priony jsou relativně jednoduché proteiny, které se přirozeně vyskytují v mozkové tkáni. Nové výsledky výzkumu dokonce naznačují, že priony hrají důležitou roli ve vývoji nových nervových buněk v mozku. Ve většině případů mají priony neškodnou strukturu. Stále není jasné, proč tyto proteiny náhle mění svou strukturu a tím způsobují, že nosný organismus, jako je kráva, ovce nebo člověk, onemocní.
Výzkum podezřívá některé z prionů, zkráceně glykosylfosfatidylinositoly nebo GPI. GPI se skládají ze zbytků cukru a tuků a kotvících prionů na povrchu buněk.
Toto ukotvení GPI je pravděpodobně zodpovědné za to, že prion mění svou strukturu a dokonce způsobuje, že se i jiné priony skládají odlišně. Výsledkem je spousta abnormálních prionů, které se shlukují a poškozují mozek.
Poprvé umělý molekulární komplex
Doposud však nebylo možné tyto komplikované ukotvené priony zcela izolovat od přírodních systémů.
Výzkum se proto musel uspokojit se zkoumáním neobvyklých patogenů bez kotev, aby bylo možné lépe porozumět jejich struktuře, funkci, stabilitě a skládání. Problém je v tom, že jednoduché priony bez ukotvení vás nezhorší. Pro prionový výzkum je proto nezbytné, aby bylo možné analyzovat priony pomocí kotvy GPI.
Řešení nyní nabízí německo-švýcarský výzkumný tým pod vedením Petera Seebergera, profesora ETH pro organickou chemii, a Christiana Beckera, profesora laboratoře proteinové chemie na Technické univerzitě v Mnichově.
Poprvé se jim podařilo v laboratoři uměle znovu vytvořit složitý molekulární komplex. Seebergerova skupina syntetizovala kotvu GPI, Beckerova skupina prion. Poté byly dvě látky spojeny a vyrobeny v celek.
„Syntéza kotvy GPI je milníkem pro chemii, protože otevírá nové možnosti a znalosti pro výzkum,“ zdůrazňuje Seeberger.
Art prion jako nástroj
Počáteční testy ukazují vědcům, že vytvořili „správnou“ molekulu. Umělý prion a jeho GPI se mohou ukotvit v buněčných membránách. S pomocí umělého molekulárního komplexu mohou prionoví vědci podrobněji prozkoumat roli kotvy GPI.
Tímto způsobem bude možné v budoucnu vyjasnit, zda má GPI skutečně vliv na složení prionu a zda přispívá k tomu, že se priony navzájem náhle negativně ovlivňují. „To bude práce prionových vědců kolem profesora Adriana Aguzzi z Fakultní nemocnice v Curychu, kterým nyní dáváme vhodné nástroje s našimi molekulami,“ říká profesor ETH Peter Seeberger.
literární reference
Becker CFW, Liu X, Olschewski D, Castelli R, Seidel R, Seeberger PH: Semisyntéza glykosylfosfatidylinositolem kotveného prionového proteinu, Angewandte Chemie, svazek 47, číslo 43, strany 8215-8219; doi: 10.1002 / anie.200802161
Zdroj: Zurich [ETH]
