Молекулярные биологи из Университета провинции Альберта в Канаде расшифровали структуру прионного белка, вызывающего неизлечимую болезнь Крейтцфельдта-Якоба. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Pathogens.
Заболевание впервые описано в 1920 году Гансом Герхардом Кройцфельдтом. В 1921 году Альфонс Якоб отметил сочетание при этой патологии психических нарушений с симптомами поражения передних рогов спинного мозга, экстрапирамидной и пирамидной системы, и определил заболевание как спастический псевдосклероз или энцефалопатию с рассеянными очагами поражения ткани мозга. Шпильмейер предложил называть болезнь по имени авторов, впервые описавших её.
Болезнь Крейцфельдта — Якоба составляет около 85 % всех прионовых энцефалопатий человека, поражает людей всех национальностей и рас, мужчин и женщин, взрослых и детей. Отмечается некоторое преобладание частоты случаев болезни куру у женщин-аборигенов острова Новой Гвинеи, что связывают с особенностями национальных традиций (ритуального каннибализма), когда женщины поедают мозг умерших и получают высокую дозу PrPSс. Начало заболевания наступает, как правило, в среднем или позднем возрасте, в типичных случаях на пятом десятке жизни, но может возникнуть в любом возрасте. Так, возраст дебюта классической формы варьируется от 17 до 87 лет (средний возраст — 64 года), в то время как средний возраст новой формы значительно меньше и составляет 29 лет.
Попадая в организм, прион оседает на поверхности клетки, взаимодействуя с нормальными белками и изменяя их структуру на патологическую.
Накапливающиеся на поверхности клетки патологические белки блокируют процессы, происходящие на мембране, что приводит к гибели клетки.
Накапливающиеся на поверхности клетки белки запускают апоптоз (запрограммированный процесс смерти клетки).
Клетка, стараясь избавиться от белков на поверхности, начинает производить активные кислородные соединения, однако белок на поверхности не даёт им выйти за пределы клетки. Активные вещества разрушают саму клетку.
Вокруг поражённых клеток начинаются воспалительные процессы с участием высокоактивных ферментов, поражающих соседние здоровые клетки.
Биологов интересовал конкретный вид инфекционного белка — PrPSc. Этот прион изменяет структуру нормального белка, делая из него свою копию. Запускается цепная реакция, в результате которой образуется большое количество неправильно свернутых белков. Все вместе они образуют сгустки, называемые амилоидными фибрилами.
По словам ученых, чтобы понять, как прионы распространяются в зараженном ими организме, необходимо знать их структуру. Для этой цели исследователи воспользовались методом криомикроскопии, который позволяет получать электронные микрофотографии высокого разрешения. Биологам удалось получить тысячи изображений амилоидных фибрилл, из которых они смогли вывести детальную трехмерную модель прионного белка.
Ученые выяснили, что структура прионов представляет собой катушку (соленоид), образованную складчатыми белковыми листами. Хотя модель не показывает расположение атомов в белкой молекуле, она может помочь понять, как происходит распространение инфекционного белка в организме.
Болезнь Крейтцфельдта-Якоба (коровье бешенство) является нейродегенеративным заболеванием, при котором происходит разрушение коры больших полушарий, базальных ганглиев и спинного мозга.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Сообщить об опечатке
Текст, который будет отправлен нашим редакторам: