Прионы презентация

Прионы Прилепская Анна Перова Анастасия 201 группа

Прион это «инфекционный белок», который сам принимает неправильную конформацию и умеет заставлять другие молекулы белка сворачиваться таким же образом.

Наряду с прионными болезнями к «конформационным» также относят амилоидные заболевания, такие как болезни Альцгеймера, Хангтингтона и Паркинсона. Наряду с прионными болезнями к «конформационным» также относят амилоидные заболевания, такие как болезни Альцгеймера, Хангтингтона и Паркинсона. При амилоидных и прионных заболеваниях происходит вне- или внутриклеточное накопление белковых агрегатов фибриллярной структуры, состоящих из растворимых в норме клеточных белков.

сейчас понятие «прионный» применяется как к «здоровому белку», так и к патогенному. сейчас понятие «прионный» применяется как к «здоровому белку», так и к патогенному. Только здоровый называется PrPC (Пи-эр-пи-си) – англ., common — «обычный» или cellular — «клеточный») , В «здоровой» молекуле превалируют домены а-спирали и почти отсутствуют б-листы (их около 3%), а в молекуле приона б-листы насчитывается порядка 43% молекулА становится нерастворимой и устойчивостью к разрушающим воздействиям

Функции PRPс

Области реализации функций PrPC Функционирование нервной системы Защитные процессы в организме и лимфоретикулярной ткани Процессы развития регенерациЯ клеток и тканей

Самовоспроизведение прионов Осуществляется преобразованием с помощью цепных реакций прионы должны «найти» в организме подобные себе PrPC Меняя конформацию здоровых молекул, прионы увеличивают своё количество и формируют нерастворимые нити (фибриллы). сначала растёт одна прионная фибрилла, затем она ломается и образуются уже две фибриллы реакция вовлекает всё большее количество здоровых молекул PrPC до выхода на плато

Устойчивость прионов

Обычные способы стерилизации не были успешными в устранении инфекционных свойств прионов. Обычные способы стерилизации не были успешными в устранении инфекционных свойств прионов. Недавно запатентовали эффективный способ инактивации прионов. Он заключается в использовании камеры с плазмой (ионизированным газом) H2O2 при высокой (больше 75%) концентрации.

Прузинер сформулировал прионную концепцию – инфекционным агентом является белок PrPSc (от англ. scrapie — «почесуха овец» (скрейпи)) – инфекционный агент PrPSc может «реплицировать» себя в отсутствие нуклеиновой кислоты – превращение белка из нормальной формы (PrPC) в инфекционную (PrPSc) происходит путем конформационного перехода – конформационный переход PrPC в PrPSc может происходить спонтанно, приводя к спорадическим формам прионных болезней. Он может быть вызван поступлением в организм патологической формы PrPSc извне (приобретенные формы прионных заболеваний). переход может произойти из-за мутаций в гене Prnp, способствующих образованию PrPSc из PrPC (наследственные формы прионных заболеваний).

было обнаружено, что агент, вызывающий скрэйпи, обладает необычными свойствами: было обнаружено, что агент, вызывающий скрэйпи, обладает необычными свойствами: устойчив к ионизирующей радиации и ультрафиолету устойчив к нагреванию сохраняет активность после обработки протеиназой , мочевиной, SDS и агентами, повреждающими ДНК – нуклеазами чувствителен к ионизирующей радиации в присутствии кислорода

Факты дня В отличие от прионов млекопитающих прионы дрожжей не приводят к гибели клеток, напротив они могут повышать их выживаемость в неблагоприятных условиях. В 2016 году появилось сообщение о наличии у растения Arabidopsis thaliana белков с прионными свойствами Так же множество прионных белков было обнаружено и у бактерий!

Ключевую роль в размножении прионов дрожжей играет Hsp104, которая дробит прионные нити на короткие фрагменты, выдергивая из нитей отдельные белковые молекулы. Ключевую роль в размножении прионов дрожжей играет Hsp104, которая дробит прионные нити на короткие фрагменты, выдергивая из нитей отдельные белковые молекулы. Эти мелкие фрагменты растут так же хорошо, как и большие, и обладают даже большей инфекционностью. Вероятно, главное отличие прионов и неинфекционных амилоидов состоит в повышенной подверженности прионов фрагментации. Hsp104 обнаружена только у дрожжей, у животных пока данный белок не выделен, но явно имеется структура с подобной функцией

Некоторые амилоиды животных имеют полезные и важные функции. Некоторые амилоиды животных имеют полезные и важные функции. У дрозофилы переход в амилоидное состояние белка Orb2 является ключевым событием в механизме долговременной памяти. Не исключено, что память человека тоже основана на амилоидном превращении.

Влияние наличия PrPc на заражение прионами организмы, лишенные PrPC, должны быть устойчивы к прионной инфекции Это было показано с использованием трансгенных мышей, гомозиготных по делеции гена Prnp. Введение гомогената мозга мышей, больных скрэйпи, трансгенным мышам Prnp0/0 не приводило к развитию болезни ввиду отсутствия нормального PrPC. Более того, оказалось, что в отсутствие PrPC не происходит не только репликации приона, но и повреждения нервной ткани. PrPC также необходим для транспорта инфекционного агента периферическими нервами к центральной нервной системе.

Прионные болезни Все заболевания на сегодняшний день являются смертельными. Они могут быть наследственными (примерно 15% случаев), приобретенными (< 1% случаев) и спорадическими (85% случаев), но независимо от этиологии заболевания оно может быть передано инфекционным путем.

Штаммовое разнообразие прионов Размножаясь, белки PrP с различными конформациями обуславливают разницу в течении прионных заболеваний: возможны различные инкубационные периоды, клинические проявления, повреждения разных участков мозга. В последнее время появились данные о возможной роли гликозилирования PrP в приобретении прионом штаммовой специфичности.

Болезнь Крейтцфельда–Якоба является наиболее распространенной человеческой прионной болезнью. Она наблюдается во всем мире и имеет несколько форм и подвидов. Симптомы БКЯ включают в себя слабоумие и другие патологии ЦНС; смерть обычно происходит между 4 месяцами и 2 годами после возникновения, в зависимости от формы и подтипа БКЯ. Лечение носит поддерживающий характер приобретается при употреблении в пищу говядины, зараженного прионами В недавно диагностированных случаях инкубационный период (время между употреблением в пищу зараженной говядины и развития симптомов) составлял от 12 до более чем 20 лет. Четыре случая вБКЯ были связаны с переливанием крови, они диагностировались у людей, которым была проведена трансфузия между 1996 и 1999. 

Метафора нейродегенеративного поражения мозга — это губка, в которую превращается нервная ткань в результате массовой гибели нейронов. Метафора нейродегенеративного поражения мозга — это губка, в которую превращается нервная ткань в результате массовой гибели нейронов.

Синдром Герстманна–Штройсслера–Шейнкера (ГШШ; наследственный) Синдром Герстманна–Штройсслера–Шейнкера (ГШШ) является прионным заболеванием головного мозга, которое наследуется по аутосомно-доминантному типу и обычно развивается в среднем возрасте. У больных с мозжечковой дисфункцией развивается мозжечковая атаксия. Могут присоединиться парез взора, глухота, паркинсонизм, деменция При наличии характерных симптомов и семейного анамнеза у лиц молодого возраста (≤45 лет) более вероятен синдром ГШШ. Генетическое исследование может подтвердить диагноз.

Фатальная бессонница  яВляется редким наследственным прионным заболеванием, вызывающим нарушения сна, двигательные расстройства и летальный исход. Фатальная семейная инсомния - следствие аутосомно-доминантной мутации в PrP гене. Средний возраст начала заболевания составляет около 40 лет (от поздних 20 до ранних 70 лет). Продолжительность жизни составляет 7-73 мес. Ранние симптомы включают возрастающие трудности с засыпанием и поддержанием сна, а также снижение когнитивных способностей При спорадической фатальной бессоннице (sFI) генетическая мутация PrP отсутствует.

Болезнь куру или хохочущая смерть Этой смертельной болезнью страдали члены канибального племени форе из новой гвинеи. название куру на их языке имеет два значения — «дрожь» и «порча». Главными признаками заболевания являются сильная дрожь и порывистые движения головой, иногда сопровождаемые улыбкой, подобной той, которая появляется у больных столбняком. В течение нескольких месяцев ткани головного мозга деградируют, превращаясь в губчатую массу, после чего пациент умирает. Болезнь распространялась через ритуальный каннибализм, а именно поедание мозга болевшего этим заболеванием. С искоренением каннибализма куру практически исчезла. Смерть обычно наступает в течение 2 лет после появления симптомов; причиной смерти, как правило, являются пневмония или инфекция, вызванная пролежнями. В случае заболевания куру существует только поддерживающее лечение.

детекция в тканях Метод циклической амплификации прионного инфекционного агента эффективен для диагностики губчатых энцефалопатий человека, поскольку позволяет детектировать PrPSc в тканях и биологических жидкостях человека на ранних стадиях развития болезни.

фактор невысокой распространённости прионных болезней сельскохозяйственных животных, прионы поражают крайне редко себе подобных цивилизованное общество в пищу не потребляет спонтанные сбои конформации PrPC случаются относительно редко. хотя инфекционность прионов и довольно стойкая, всё же существуют разрушающие воздействия, которые успешно её инактивируют и в несильно агрессивных условиях

Группы риска прионных заболеваний Группы риска прионных заболеваний Вот кого прионные заболевания могут настичь с наибольшей вероятностью: работники пищевой промышленности; ветеринары; патологоанатомы; хирурги; пациенты трансплантолога; каннибалы; лица, в семье которых были замечены синдромы прионных заболеваний.

Первые попытки ликвидации Пол Браун с командой, Карлтон Д. Гайдушек 28 марта 2000 года Биоматериал, содержащий прионы штамма 263К нагревали до температуры от 150 до 1000 градусов по Цельсию, после чего вводили в мозг здоровым хомякам. Инфекционность на 100% исчезала после нагревания биоматериала до температуры свыше 1000 градусов по Цельсию

ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕНИЯ ПРИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В настоящее время прионные болезни считаются неизлечимыми, однако подходы к их лечению активно разрабатываются. Губчатые энцефалопатии характеризуются отсутствием иммунного ответа на прионную инфекцию. Это связано с тем, что нормальная форма PrP всегда присутствует в организме, и в том числе в T- и B-лимфоцитах. in vitro было показано, что антитела против нескольких эпитопов PrP ингибируют размножение PrPSc. Вакцинация и пассивная иммунизация антителами против некоторых эпитопов PrP приводили к ингибированию репликации приона и отсрочке заболевания. Размножение PrPSc может быть остановлено с помощью «блокаторов β-структур»

Исследователи из США смогли замедлить течение одной из прионных болезней у лабораторных животных. Они использовали антисмысловые нуклеотиды, которые связывались с транскриптом генов прионных белков и подавляли их синтез. Исследователи из США смогли замедлить течение одной из прионных болезней у лабораторных животных. Они использовали антисмысловые нуклеотиды, которые связывались с транскриптом генов прионных белков и подавляли их синтез.

Генетики СПбГУ выявили новый тип наследования признаков! В исследовании, проведенном на модельном объекте, дрожжах-сахаромицетах, генетики СПбГУ впервые показали, что наследственные изменения в клетках этих микроорганизмов могут возникать не в результате прионизации одного белка, а вследствие взаимодействия разных прионов. Таким образом, петербургские ученые впервые охарактеризовали новый «полиприонный» тип наследования признаков.

Спасибо за внимание!