Болезни аномальной полимеризации
Заболевания аномальной полимеризации , или просто DAP, представляют собой класс заболеваний, характеризующихся новым изменением в белках основных единиц , что приводит к образованию структуры с патогенным потенциалом. Это функциональное изменение белка в отношении его термодинамических и кинетических свойств вызывает расширенную цепную реакцию среди соседних белков до тех пор, пока не обширная и потенциально опасная полимеризованная образуется структура. Из-за наличия эндогенного инородного образования эти заболевания зачастую неизлечимы и очень тяжелы в клиническом проявлении. Хотя DAP являются редкими инфекциями, плохой исход у пациентов и необходимость дальнейшего понимания делают этот класс заболеваний основой для будущих исследований. [1] [2]
Репликация путем набора персонала
[ редактировать ]Говорят, что заболевания, связанные с аномальной полимеризацией, подвергаются «репликации», или, скорее, показано, что количество полимеризующихся белков обычно увеличивается, как и при естественном течении инфекции. Поскольку функциональными «возбудителями» DAP являются белковые единицы, заболевания почти полностью независимы от использования нуклеиновых кислот . Существует множество моделей, иллюстрирующих эту функцию рекрутирования, включая белок PrP при прионной болезни . Белок PrP является основным агентом губчатых энцефалопатий и подвергается четкому процессу полимеризации, основанному на естественном балансе термодинамических состояний и кинетическом суммировании. Как и большинство белков, PrP может существовать в двух формах: одной основной и одной минорной, альфа-спиральной структуре и бета-складчатой листовой структуре соответственно, которые сбалансированы почти во всех условиях, но с доминированием стабильной формы спирали. В некоторых случаях две бета-формы могут контактировать друг с другом одновременно, и в этом случае пара может образовывать связи, которые успешно стабилизируют бета-формы термодинамически и позволяют этим структурам сохраняться. Это называется «зародышем» полимеризации, поскольку с этого момента продолжающееся взаимодействие или привлечение бета-форм постоянно увеличивается, поскольку существует постоянное присутствие стабильных бета-форм, а также тот факт, что бета-формы, или бета-формы, постоянно увеличиваются. -плиссированные листы, имеют большее количество реактивных места нуклеации . В результате этого прогрессирования с течением времени медленно формируются удлиненные фибриллы , которые затем вызывают локализованную цитопатологию , приводящую к характерным участкам клеточной деградации или «рыхлости». Этот общий шаблон рекрутирования также характерен для серповидноклеточной анемии , при которой эритроциты деформируются из-за образования удлиненных полимерных фибрилл. [3] [4]
Сценарии патогенеза
[ редактировать ]Спонтанное развитие
[ редактировать ]АДФ могут генерироваться спонтанно за счет существования множества термодинамических состояний и кинетического равновесия между альфа-спиралью и бета-складчатыми листами, полимеризующимися в удлиненные фибриллы .
Генетическая предрасположенность
[ редактировать ]При некоторых ADP, таких как синдром Герстмана-Штраусслера или фатальная семейная бессонница , люди естественным образом кодируют форму белка PrP, которая слегка смещает равновесие, делая бета-форму более благоприятной, тем самым увеличивая вероятность дополнительного зародышеобразования и расширенной полимеризации.
Инфекционная этиология
[ редактировать ]Многие АДФ, в том числе болезнь Крейтцфельдта-Якоба и Куру , имеют инфекционную природу и могут передаваться другим хозяевам различными путями. В случае с Куру семейные и культурные ритуалы коренных народов Папуа-Новой Гвинеи способствовали употреблению в пищу тела родственника после смерти, а в случае заражения приводили к передаче исходного «семени» полимеризации. [5]
Примеры
[ редактировать ]- Губчатые энцефалопатии Прионная болезнь ( Куру , CJD , GSS , BSE )
- болезнь Альцгеймера
- Серповидноклеточная анемия
- болезнь Паркинсона
- болезнь Хантингтона [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гиббс, Кларенс Дж.; Ашер, Дэвид М. (1 января 1996 г.). Барон, Сэмюэл (ред.). Медицинская микробиология (4-е изд.). Галвестон (Техас): Медицинский филиал Техасского университета в Галвестоне. ISBN 978-0963117212 . ПМИД 21413288 .
- ^ Теллинг, Гленн К. (17 марта 2017 г.). «Важность прионов» . ПЛОС Патогены . 9 (1): e1003090. дои : 10.1371/journal.ppat.1003090 . ISSN 1553-7366 . ПМЦ 3561141 . ПМИД 23382670 .
- ^ Доктор медицины, Кеннет Р. Бриджес. «Как серповидноклеточная клетка вызывает заболевание?» . Sickle.bwh.harvard.edu . Проверено 17 марта 2017 г.
- ^ Коэн, FE; Пан, К.М.; Хуанг, З.; Болдуин, М.; Флеттерик, Р.Дж.; Прусинер, С.Б. (22 апреля 1994 г.). «Структурные ключи к репликации прионов». Наука . 264 (5158): 530–531. Бибкод : 1994Sci...264..530C . дои : 10.1126/science.7909169 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 7909169 .
- ^ Вайсманн, К.; Энари, М.; Клен, ПК.; Росси, Д.; Флексиг, Э. (1 декабря 2002 г.). «Передача прионов» . Журнал инфекционных болезней . 186 (с2): С157–С165. дои : 10.1086/344575 . ISSN 0022-1899 .
- ^ «ДАПы» . веб-сайт Stanford.edu . Проверено 17 марта 2017 г.