특징 프리온, 구조, 기능, 질병



그 프리온 스 그들은 게놈이나 핵산이없는 단백질로 감염 물질로 작용합니다. "프리온 (prion)"이라는 용어는 단백질 성 감염성 입자 (영어 단백질 성 감염 입자 (Proteinaceous Infectious Particles)에서 유래 한 것)를 의미하며 신경 학자이자 노벨상 수상자 인 스탠리 B. 프루시 너 (Stanley B. Prusiner).

1982 년 Prusiner와 그의 동료들은 크로이츠 펠트 - 야콥병 (인간에서)과 소 해면상 뇌증의 원인을 연구하면서 전염성 단백질 입자를 확인했습니다..

이 희귀 한 감염 인자는 정상 세포의 막에서 발견되며 잘못 폴딩 된 단백질 및 / 또는 이상한 3 차원 구조로 만 발견됩니다. 이 단백질들은 신경 조직과 뇌 구조에 영향을주는 다중 퇴행성 질환과 매우 높은 사망률을 초래합니다.

그들은 또한 프리온 질환이라고도합니다. 인간에 영향을 미치는 가장 중요한 것 중에는 kuru, Gerstmann-Sträussler-Scheinker 질환, Creutzfeldt-Jakob 증후군 및 치명적인 가족력 불면증이 있습니다..

색인

  • 1 일반적인 특성
  • 2 구조
    • 2.1 PrP (C)
    • 2.2 PrP (Sc)
  • 3 함수
    • 3.1 metabotropic 글루타메이트 수용체
    • 3.2 배아 발달에서
    • 3.3 신경 보호자
    • 3.4 말초 신경계
    • 3.5 세포 죽음
    • 3.6 장기 기억
    • 3.7 줄기 세포 재생
  • 프리온에 의한 4 질병
    • 4.1 Creutzfeldt-Jakob 질병 (CJD)
    • 4.2 Gerstmann-Sträussler-Scheinker 질병
    • 4.3 프로 테아 제에 대한 다양한 감수성을 갖는 프리온 병증
    • 4.4 치명적인 불면증
    • 4.5 쿠루
    • 4.6 동물의 질병
  • 5 가지 트리트먼트
  • 6 예방
  • 7 참고

일반적인 특성

프리온은 세포막에 존재하는 단백질 구조입니다. 이들 단백질은 변형 된 모양 또는 입체 구조를 갖는다 [PrP (Sc)].

그것의 곱셈에 관해서는, scrapie 병의 경우에 것과 같이 모양의 변환을 통해 달성된다. 이 질병에서 프리온 채용 PRP (C) (비 프리온 단백질의 변형 형태)은 PRP (SC)를 이성체의 변환을 장려.

이것은 감염성 물질을 전파하는 연쇄 반응을 일으켜 질병의 관개를 가능하게합니다. 이 변환 프로세스가 어떻게 발생하는지 아직 알 수 없습니다..

번식 할 수있는 이러한 비정상적인 단백질은 핵산을 나타내지 않습니다. 이것의 증거는 X 선 및 자외선에 내성이 있다는 것입니다. 이들 약제는 핵산을 쉽게 분해합니다..

프리온이 구성되어있는 프리온 단백질 (PrP)은 사람뿐만 아니라 다른 건강한 척추 동물의 몸 전체에서 발견됩니다. 이들 단백질은 일반적으로 단백질 분해 효소 (단백질을 촉매하는 효소).

인체에서 정상적인 형태의 비 감염성 단백질 인 프리온 단백질 PrP (C)의 유용성에 대해서는 알려진 것이 거의 없습니다.

그러나 일부 연구자들은 생쥐에서 이러한 단백질이 말초 신경계의 세포에서 수초 수초를 활성화 시킨다는 것을 보여 주었다. 또한 이들의 부재는 그러한 신경 세포의 탈수 초화를 유발한다는 것이 밝혀졌다.

구조물

프리온의 구조에 관한 지식은 주로 세균에 대한 연구에 있습니다 대장균.

수행 된 연구는 PrP (C) (정상) 및 PrP (Sc) (감염성) 폴리 펩타이드가 아미노산 조성에서 동일하다는 것을 보여 주지만, 이들은 3D 입체 구조 및 이들의 접힘에서 상이하다.

PrP (C)

이 비 전염성 프리온은 사람에게 209 개의 아미노산을 가지고 있습니다. 그들은 이황화 결합을 가지고 있습니다. 그 구조를 갖는 아미노 나선형 (알파 나선) 아미노산은 거의 평탄 가닥 수단 알파 나선된다 (β- 시트).

이 단백질은 원심 분리로 분리 할 수 ​​없으므로 침전 될 수 없다는 것을 의미합니다. 이것은 proteinase K 라 불리는 넓은 스펙트럼의 세린 프로테아제에 의해 쉽게 소화됩니다.

PrP (Sc)

그것은 PrP (C)를 감염성 PrP (Sc) 이성체로 그리고 비정상적인 형태 또는 형태로 변형시키는 전염성 단백질이다.

자사의 3D 구조의 약간은 더 클러치가 몇 나선형 모양과 아첨 가닥 또는 시트 베타 것으로 알려져되지 알려져있다. isoform으로의 변화는 프리온 질병의 근본적인 사건으로 알려져 있습니다.

기능들

세포 프리온 단백질 [Prp (C)]은 다양한 기관과 조직의 세포 표면에 위치하고 있습니다. 생물체의 프리온의 생리 기능에 대해서는 거의 알려져 있지 않습니다. 그럼에도 불구하고 마우스에서 수행 된 경험은 다음과 같은 가능한 기능을 나타냅니다.

metabotropic 글루타메이트 수용체

PrP (C)는 글루타메이트 수용체 (이온 성 및 대사성)와 함께 작용한다는 것이 밝혀졌습니다. PrP (C)는 Aβ 펩티드의 시냅 독 독성 올리고머 수용체로서 세포 표면에 참여한다.

배아 발달

마우스에서 쥐 아과 가족, 프리온 단백질 PRP (C)는 배아 발달에 주입 한 후 며칠 표현 것으로 밝혀졌다.

이것은 그들이 작은 포유 동물의 발달 동안 역할을한다는 것을 나타냅니다. 연구원에 따르면 신경 증식의 조절 (뉴런의 축색 돌기 및 수상 돌기 생산).

그들은 또한 축삭 성장에 작용합니다. 이러한 프리온 단백질은 심지어 소뇌 회로의 발달에 관여한다. 이 프리온 PRP (C)의 부재가 지연 모터 개발 설치류를 전달 있다고 믿고 있기 때문에.

신경 보호자

유전자의 방향에 의한 PrP (C)의 과발현에 대한 연구에서, 이러한 프리온이 없으면 뇌의 일부 (급성 뇌 허혈)에 혈액 공급에 문제를 일으키는 것으로 밝혀졌다..

이것은 프리온 단백질이 신경 보호 물질로서 작용한다는 것을 의미합니다. 또한 PrP (C)의 과발현은 허혈로 인한 병변을 감소 시키거나 개선시킬 수 있다는 것이 입증되었다.

말초 신경계

말초 성 myelin의 유지에있어서 Prp (C)의 생리 기능은 최근 발견되었다.

실험실 연구에서 프리온 단백질이없는 상태에서 실험용 마우스는 말초 신경 병증이라고 불리는 뇌와 척수에서 정보를 이동시키는 신경 결핍이 발생한다는 것을 발견했습니다..

세포 죽음

프리온과 유사한 몇 가지 단백질이 있으며, 이들은 뇌보다 신체의 다른 부위에 위치하고 있습니다.

단백질의 기능은 본체 (예를 들면 바이러스 입자의 경우) 공격 중일 때 따라서 병원체의 확산을 방지하는, 개시 조절 및 / 또는 세포 사멸을 조절하는.

이 단백질의이 독특한 기능은 병원균에 대한 싸움에서 비 전염성 프리온의 중요성에 대해 연구자들이 생각하게합니다.

장기 기억

미국 미주리 주 Stowers Institute에서 실시한 연구. PrP 프리온은 장기 기억을 유지하는 역할을 할 수 있음을 보여 주었다.

이 연구는 특정 프리온 단백질이 장기 기억의 생리 기능 유지에 작용하도록 조절 될 수 있음을 밝혔다..

줄기 세포 재생

혈액 조직의 줄기 세포에서 발현되는 프리온 단백질에 대한 연구 결과, 이들 모든 줄기 세포 (조혈)가 세포막에 프리온 단백질을 발현한다는 것이 밝혀졌습니다. 그래서 그들은 세포 재생의 복잡하고 매우 중요한 과정에 참여한다고 믿어진다..

프리온에 의한 질병

프리온 기원의 병리학은 진행성 퇴행성 뇌 질환으로 알려져 있습니다. 그들은 소 동물, 사슴, 순록, 양 및 심지어 인간을 공격 할 수 있습니다..

이러한 질병은 PrP (C) 단백질의 구조가 변하면서 발생하며 오늘날 그의 구체적인 기능은 여전히 ​​불확실합니다. 프리온 병리는 알려진 원인없이 발생할 수 있습니다. 그들은 유전 된 유전 기원을 가질 수 있으며 전염성이있는 방식으로 전염 될 수 있습니다..

프리온은 가족형, 산발성 및 전염성 질병을 일으 킵니다. 가족 성 프리온 질병은 유전되는 질병입니다. 산발성 병리가 가장 많이 발생하며 알려진 원인없이 발생합니다..

전염성 질병은 희귀 한 것으로 간주되며, 사람 - 사람 전달, 동물 - 동물, 사람 - 동물 및 그 반대의 방식으로 전염됩니다. 원인은 오염 된 고기 소비, 식인 풍습, 수혈, 오염 된 수술 장비 조작에 이르기까지 다양합니다..

가장 흔한 프리온 질환은 다음과 같습니다.

크로이츠 펠트 - 야콥병 (CJD)

인간 사이에서 가장 흔한 프리온 질환으로 간주되는 것은 전세계적인 병리학, 즉 세계적인 분포입니다. 그것은 유전 (가족), 산발성 또는 전염성의 방식으로 발생할 수 있습니다.

환자는 치매, 갑작스런 무의식적 인 움직임 및 중추 신경계 결핍과 같은 증상이 있습니다..

질병의 치료 및 형태에 따라, 질병을 습득 한 후 4 개월에서 2 년 사이에 사망이 발생할 수 있습니다. 진단은 어렵습니다. 일반적으로 완료됩니다. 포스트 모멘트, 부검 중.

Gerstmann-Sträussler-Scheinker 병

이것은 유전성 또는 상 염색체 우성 감염성 뇌증 과정에서 프리온에 의해 유발되는 질병입니다. 이 질환은 40 ~ 60 세 사이에 나타납니다..

이 사람들은 단어 (구음 장애), 갑자기 움직이거나 급격한 비자 발적 움직임, 빈번한 공격성.

불안정한 보행을 수반하는 소뇌 변성. 또한 다른 증상들 중 hyporeflexia, 청각 장애, 시선 마비, 치매를 관찰 할 수 있습니다. 평균 수명은 약 5 년 또는 조금 더 길다..

프로테아제에 대한 민감성이 다양한 프리온 병증

그것의 발생 범위는 1 억 명당 2-3 건으로 매우 드문 질환입니다. 병리학은 Gerstmann-Sträussler-Scheinker 병과 유사합니다.

단백질의 임상 적 증상은 프로테아제에 대한 저항성이 낮고, 일부는 효소에 덜 민감하고 다른 것들은이 효소에 덜 민감하다는 것을 나타낸다..

환자가 나타나는 증상은 언어 및인지 기능 저하 문제, 뇌가 운동을 조절하고 근육 조율을 수행하는 영역의 뉴런 손실.

이 질병은 3 세 (70 세) 환자에서 자주 발생하며 감염 후 약 20 개월.

치명적인 불면증

그것은 유전성 질환이나 가족 성 질환이며 산발적으로 발생할 수도 있습니다. 병이 유전성 또는 상 염색체 우성 변이에 기인 한 것으로 알려져 있습니다.

환자는 누적 된 수면과 같은 증상을 나타내며 수면, 치매,인지 기능 저하, 고혈압, 빈맥, 다한증 등의 문제까지도 유지합니다..

그것이 영향을 미치는 연령은 23 세에서 73 세 사이이지만 평균 연령은 40 세이므로 매우 광범위합니다. 감염된 지 6 년이 된 지 6 년이 넘었습니다..

쿠루

이 프리온병은 파푸아 뉴기니의 주민들에서만 발견되었습니다. 그것은 식인 풍습과 관련이 있고 질병에 대한 문화적 전통으로 죽은자를 슬퍼하며이 사람들은 뇌 또는 인간의 육체를 먹습니다..

질병을 가지고있는 사람들은 일반적으로 신체의 다른 부분에서 통제 할 수없고 무의식적 인 움직임을 나타냅니다.

그들은 떨림, 운동 통제의 상실 및 근육 조화의 상실을 가지고 있습니다. 감염된 사람들의 평균 수명은 2 년입니다..

동물의 질병

동물에서 프리온에 의해 생성 된 병리학 중에는 소 해면상 뇌증이 있습니다. 이 질병은 유럽에서의 혼란, 공중 보건, 동물 건강 및 재해 국의 경제를 악화 시켰습니다..

동물의 다른 질병은 스크래피, 전염성 밍크 뇌증, 만성 소진 질병 (사슴에서) 및 고양이과 해면상 뇌증.

이러한 질병은 사람에게 나타나는 것과 마찬가지로 효과적인 치료법이 없으므로 감염된 젖소의 고기 섭취로 인하여 발생하는 인간의 감염 후 예방이 필수적입니다..

트리 트먼트

현재까지 프리온 질환에 대한 치료법은 알려져 있지 않습니다. 치료는 증상이 있습니다. 환자는 완화 케어 및 유전 분석을 계획하고 가족 구성원에게 상담을 권장합니다..

항 바이러스제, 항암제, 파킨슨 병과 같은 질병 치료제, 면역 억제 치료제, 항생제, 항진균제, 항우울제 등 다양한 프리온 질환 환자에서 다양한 약품이 테스트되었습니다..

그러나 이들 중 일부가 증상을 감소 시키거나 환자의 생존율을 향상 시킨다는 증거는 현재 없다..

예방

프리온은 다양한 물리적, 화학적 변화에 저항합니다. 그러나 오염 된 외과 용기구가있는 환자의 오염을 막기 위해 여러 가지 기술이 사용됩니다.

가장 많이 사용되는 기술 중 하나는 132 ° C에서 1 시간 동안 오토 클레이브에서 장비를 멸균 한 다음 적어도 한 시간 동안 수산화 나트륨에 장비를 잠수시키는 것입니다.

한편 세계 보건기구 (WHO)는 프리온 질병의 확산을 막기위한 조치를 개발했다. 이 조직은 눈, 뇌, 내장, 편도선 및 척수와 같이 금지되거나 잠재적으로 위험한 조직을 관리하기위한 규범을 수립합니다..

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