prioner. Kredit:National Institute of Health
Prionsjukdomar, såsom bovin spongiform encefalopati ("galna ko-sjukan"), är dödliga neurodegenerativa infektionssjukdomar som drabbar människor och andra däggdjur och som det för närvarande inte finns något botemedel mot.
Dessa sjukdomar orsakas av ansamling av prioner, som är felveckade versioner av proteiner som finns naturligt i våra hjärnor. Ny forskning ledd av Giuseppe Legname från SISSA och Roberto Fattorusso från Campanias universitet "Luigi Vanvitelli" och nyligen publicerad i Chemical Science , fördjupar sig i den molekylära mekanismen som får prionproteiner att anta sin patologiska form:En upptäckt som banar väg för möjliga terapeutiska alternativ.
Prioner är förändrade (d.v.s. felveckade) former av det cellulära prionproteinet (PrPC) som finns huvudsakligen i våra hjärnor. Dessa smittämnen kan förvandla den ursprungliga versionen av prionproteinet till en patologisk form. Ansamlingen av prioner i hjärnregioner är orsaken till prionsjukdomar, som är snabbt progressiva neurodegenerativa sjukdomar som drabbar både människor och andra djur.
I synnerhet skapar replikeringen av prioner i hjärnan små bubblor som leder till bildandet av mikroskopiska hål som gör att hjärnvävnaden liknar en svamp, därav namnet spongiform encefalopati. Prionsjukdomar kännetecknas av en gradvis minskning av kognitiva förmågor och motoriska funktioner, vilket slutligen leder till döden.
Även om många experimentella och teoretiska studier har utförts, var den molekylära mekanismen som reglerar förändringen i prionstrukturen från fysiologisk till patologisk föga känd förrän nu.
"För att fördjupa oss i dynamiken som reglerar denna mekanism, genomförde vi sofistikerade multidimensionella kärnmagnetisk resonans (NMR)-experiment, utförda av Luigi Russo vid Institutionen för biologiska och farmaceutiska miljövetenskaper och teknologier vid Campanias universitet", förklarar Roberto Fattorusso, koordinator för studien publicerad i Chemical Science .
"Tack vare multidisciplinära experimentella metoder som sträcker sig från strukturbiologi till cellbiologi," fortsätter Fattorusso, "var det möjligt att avslöja viktiga nya detaljer om den molekylära grunden för prionsjukdomar." Giulia Salzano, tidigare SISSA Ph.D. student och för närvarande postdoc vid Human Technopole i Milano, Italien, deltog också i arbetet.
Det var därför möjligt att lyfta fram strukturen hos det humana prionproteinet, som är en mellanting mellan de fysiologiska och patologiska cellformerna.
"Tack vare denna upptäckt kommer det nu att vara möjligt att designa nya organiska molekyler, och följaktligen nya läkemedel, som kan blockera övergången av prionproteinet från den fysiologiska till den patologiska formen och på så sätt förhindra prioner från att replikera. Detta är en mycket viktig ta ett steg framåt för att bekämpa denna familj av neurodegenerativa sjukdomar som det ännu inte finns något botemedel mot", förklarar Giuseppe Legname, chef för laboratoriet för prionbiologi vid SISSA som också koordinerar studien. + Utforska vidare
