Twoja wyszukiwarka

GRZEGORZ NALEPA
SYGNAŁY - NOWA POSTAĆ PRIONÓW
Wiedza i Życie nr 3/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 3/2000

Ciągle nie wiadomo, jaki jest mechanizm zarażania chorobami prionowymi.

Według Stanleya Prusinera, priony (PrPSc) to szkodliwe białka, które różnią się strukturą przestrzenną od prawidłowych białek komórki (PrPc). Cząsteczki PrPSc przyłączają się do białek PrPc i odkształcają te białka tak, że ze "zdrowych" białek powstają szkodliwe priony. W końcu komórka wypełniona prionami umiera, a zabójcze cząsteczki PrPSc atakują następne komórki.

Prusiner za swoją rewolucyjną hipotezę otrzymał Nagrodę Nobla, ale czy nie stało się to za wcześnie? Niektórzy naukowcy do dzisiaj nie uwierzą, że prion jest cząsteczką białka nie związaną z kwasami nukleinowymi. Przeciwnicy Prusinera uważają, że priony mogą być prostymi wirusami, a odkrycie małych cząsteczek kwasów nukleinowych sterujących produkcją białek PrPSc jest tylko kwestią czasu. Kto ma rację?

Prusiner zdecydował się na kontratak: spróbował udoskonalić swoją teorię zakaźnych białek i wykazać, że niektóre argumenty przeciwników wcale nie są sprzeczne z jego twierdzeniem.

W mózgach pewnych ludzi i zwierząt laboratoryjnych cierpiących na choroby prionowe nie udaje się wykryć patologicznej odmiany białka PrPSc. Część mutacji w obrębie komórkowego genu PrPc nie prowadzi do powstania białka PrPSc, chociaż ma związek z wystąpieniem objawów neurologicznych. W dodatku naukowcom nie zawsze udaje się wywołać objawy choroby u zwierząt, kiedy podają im wyciągi białkowe z mózgów innych, chorych zwierząt należących do tego samego gatunku. Dlatego niektórzy biochemicy mają wątpliwości, czy cząsteczki białek PrPSc rzeczywiście są jedynym czynnikiem wywołującym choroby prionowe. Prusiner udowadnia, że oprócz wersji PrPSc istnieje jeszcze inna postać prionów. Został on określony symbolem CtmPrP.

Białko CtmPrP, w przeciwieństwie do PrPc i PrPSc, nie jest wydzielane poza komórkę: zatrzymuje się podczas przechodzenia przez błonę białkowo-lipidową siateczki śródplazmatycznej i w takiej postaci jest transportowane do błony komórkowej. Wystaje z niej "do góry nogami": karboksylowy koniec łańcucha polipeptydowego (Ctm) znajduje się na powierzchni komórki, a koniec aminowy pływa w cytoplazmie. Prusiner twierdzi, że obecność białka PrPSc w bliżej nieokreślony sposób pobudza komórki do wytwarzania transbłonowej wersji białek prionowych. Obecność białek CtmPrP w błonie komórkowej może prowadzić do niszczenia komórek nerwowych. Dlaczego? Na to pytanie naukowcy nie potrafią jeszcze odpowiedzieć, ale być może komórki z wbudowanymi cząsteczkami CtmPrP stają się bardziej podatne na bodźce wywołujące apoptozę genetycznie programowane samobójstwo.

Wstrzyknięcie cząsteczek CtmPrP zdrowym zwierzętom laboratoryjnym nie wywołuje u nich objawów choroby prionowej: prawdopodobnie tylko białko PrPSc jest zakaźną postacią prionów. Niektóre mutacje komórkowego genu PrPc mogą przekształcać białko kodowane przez ten gen bezpośrednio w postać CtmPrP. Wtedy objawy choroby występują bez obecności wersji PrPSc i dlatego, zgodnie z udoskonaloną hipotezą Prusinera, inne zwierzęta nie mogą zarazić się taką postacią choroby prionowej.

Spór o to, czy priony rzeczywiście są czystymi białkami pozbawionymi kwasów nukleinowych, jeszcze się nie skończył. W tej chwili prawdziwy mechanizm działania prionów ciągle pozostaje dla biologów tajemnicą, której raczej nie uda się szybko rozwikłać.

"Nature", 402/1999
www.biologia.pl