特徴的なプリオン、構造、機能、病気



の プリオン それらは感染因子として作用するゲノムまたは核酸のないタンパク質です。 「プリオン」という用語は、タンパク質性感染性粒子（英国のタンパク質性感染性粒子由来）を意味し、神経学者でありノーベル賞を受賞したスタンレーB・プルシナーによって造られました。.

1982年に、Prusinerと彼の同僚は、（ヒトにおける）クロイツフェルト - ヤコブ病とウシ海綿状脳症の原因を研究しながら、感染性タンパク質粒子を同定した。.

これらのまれな感染因子は、ミスフォールドタンパク質として、および／または異常な三次元構造を有する場合にのみ、正常細胞の膜中に見出される。これらのタンパク質は、神経組織や脳の構造に影響を与える複数の変性疾患や非常に高い死亡率の原因となっています.

それらはプリオン病とも呼ばれます。人間に影響を与える最も重要なものの中には、クール、ゲルストマン - ストロスラー - シャインカー病、クロイツフェルト - ヤコブ症候群および致命的な家族性不眠症があります。.

索引

  • 1一般的な特徴
  • 2つの構造
    • 2.1 PrP（C）
    • 2.2 PrP（Sc）
  • 3つの機能
    • 3.1代謝型グルタミン酸受容体
    • 3.2胚発生において
    • 3.3神経保護薬
    • 3.4末梢神経系
    • 3.5細胞死
    • 3.6長期記憶
    • 3.7幹細胞の更新
  • 4プリオンによる病気
    • 4.1クロイツフェルト - ヤコブ病（CJD）
    • 4.2ゲルストマン - ストロスラー - シャインカー病
    • 4.3プロテアーゼに対する感受性が異なるプリオノパシー
    • 4.4致死性不眠症
    • 4.5クル
    • 4.6動物の病気
  • 5つの処置
  • 6予防
  • 7参考文献

一般的な特徴

プリオンは細胞膜に存在するタンパク質構造です。これらのタンパク質は変化した形状または立体配座を有する[PrP（Sc）].

その増殖に関しては、スクレイピー病の場合のように形態の変換を通して達成される。この病気では、プリオンはPrP（C）（乱れていない立体配座のプリオンタンパク質）を動員して、PrP（Sc）アイソフォームへの変換を促進します.

これは感染性物質を繁殖させ、それ故に病気の潅漑を可能にする連鎖反応を発生させる。この変換プロセスがどのように行われるかはまだ不明です.

増殖することができるこれらの珍しいタンパク質は、核酸を提示しない。これの証明はそれらがX線および紫外線放射に対して抵抗力があるということです。これらの薬剤は簡単に核酸を分解します.

プリオンが構成されているプリオンタンパク質（PrP）は、人体だけでなく他の健康な脊椎動物にも見られます。これらのタンパク質は一般にプロテアーゼ（タンパク質を触媒する酵素）に耐性があります.

プリオンタンパク質PrP（C）の有用性についてはほとんど知られていません.

しかし、マウスでは、これらのタンパク質が末梢神経系の細胞のミエリン修復を活性化することを示す研究者もいます。これらの欠如がそのような神経細胞の脱髄を引き起こすこともまた示されている。.

構造

私達がプリオンの構造について持っているという知識は主に細菌で行われた研究にあります 大腸菌.

行われた研究は、ＰｒＰ（Ｃ）（正常）およびＰｒＰ（Ｓｃ）（感染性）ポリペプチドはアミノ酸組成において同一であるが、それらは３Ｄ立体配座およびこれらの折り畳みにおいて異なることを示している。.

PrP（C）

これらの非感染性プリオンは、ヒトにおいて、２０９アミノ酸を有する。それらはジスルフィド結合を有する。その構造はアルファ - へリックスであり、それはそれがらせん状のアミノ酸（アルファへリックス）と少数の平らなアミノ酸ストランド（ベータシート）を持っていることを意味します.

このタンパク質は遠心分離によって分離することはできず、これはそれが沈降性ではないことを意味する。それはプロテイナーゼKと呼ばれる広域スペクトルセリンプロテアーゼによって容易に消化されます.

PrP（Sc）

これは、PrP（C）を感染性PrP（Sc）アイソフォームに変換し、異常な立体配置または形状を有する感染性タンパク質です。.

その立体構造についてはほとんど知られていないが、らせん形状がほとんどなく、より平らなストランドまたはベータがあることが知られている。アイソフォームへの変更はプリオン病の基本的なイベントとして知られているものです.

機能

細胞性プリオンタンパク質［Ｐｒｐ（Ｃ）］は、多種多様な臓器および組織の細胞表面に位置している。生物内のプリオンの生理学的機能についてはほとんどわかっていない。それでも、マウスでの経験は、次のような可能な機能を示しています。

代謝型グルタミン酸受容体

ＰｒＰ（Ｃ）は、グルタメート受容体（イオンチャネル型および代謝型）と作用することが示されている。 PrP（C）は細胞表面上のAβペプチドのシナプス毒性オリゴマーに対する受容体として関与する.

胚発生において

Murinaeファミリーのマウスでは、胚発生において、PrP（C）プリオンタンパク質が着床後数日で発現することが発見された。.

これは、それらがこれらの小型哺乳類の発達の間に役割を果たすことを示しています。研究者によれば、神経突起形成の調節（軸索の生成とニューロンの樹状突起）に関連しているという役割.

それらは軸索成長にも作用する。これらのプリオンタンパク質は、小脳回路の発達にさえ関与しています。このため、これらのプリオンPrP（C）が存在しないと、げっ歯類の運動発達が遅れると考えられています。.

神経保護剤

遺伝子の配向によるPrP（C）の過剰発現に関する研究において、これらのプリオンの欠如は脳のいくつかの部分への血液供給に問題を引き起こすことが見出された（急性脳虚血）。.

これはプリオンタンパク質が神経保護剤として働くことを意味します。さらに、ＰｒＰ（Ｃ）の過剰発現は虚血によって引き起こされる病変を軽減または改善できることが実証されている。.

末梢神経系

末梢ミエリンの維持におけるPrp（C）の生理学的機能が最近発見された。.

実験室での研究の間に、プリオンタンパク質の不在下で、実験室のマウスは、末梢神経障害と呼ばれるものにおいて、脳および脊髄から情報を移動させる神経欠乏症を発症したことが発見された。.

細胞死

プリオンに似ているいくつかのタンパク質があり、これらは脳以外の体の他の部分に位置しています.

そのようなタンパク質の機能は、生物が（例えばビリオンによって）攻撃されているときに細胞死を開始、調節および／または制御することであり、したがって病原体の拡大を防ぐことである。.

これらのタンパク質のこの独特の機能により、研究者は病原体との闘いにおける非感染性プリオンの可能性のある重要性について考えるようになる。.

長期記憶

米国ミズーリ州のStowers Instituteで行われた研究。 PrPプリオンが長期記憶の維持に役割を果たしている可能性があることを実証.

研究は、特定のプリオンタンパク質が長期記憶の生理学的機能の維持において機能するように制御され得ることを明らかにした。.

幹細胞のリニューアル

血液組織の幹細胞において発現されるプリオンタンパク質についての調査は、これらのすべての幹細胞（造血系）がそれらの細胞膜においてプリオンタンパク質を発現することを明らかにした。それで、それらは細胞再生の複雑で非常に重要なプロセスに参加していると信じられています。.

プリオンによる病気

プリオン起源の病状は進行性の変性性脳障害として認識されている。彼らは牛、鹿、カリブー、羊そして人間さえも攻撃することができます。.

これらの疾患は、PrP（C）タンパク質の構造の変化によって引き起こされ、その特定の機能は今日もなお不確かです。プリオン病理は、既知の原因なしに起こり得る。それらは遺伝した遺伝的起源を持つことができ、そして感染伝染性の方法で伝染することもできる.

プリオンは家族型、散発性および伝染病を引き起こします。家族性プリオン病は遺伝性のものです。散発性の病状は最も一般的であり、既知の原因なしに起こります.

伝染病はまれであると考えられ、それらは人から人への伝染、動物から動物へ、人から動物へ、そしてその逆で伝染する。原因は複数あり、汚染された肉の消費、共食い、輸血から汚染された手術器具の操作まで多岐にわたります。.

最も一般的なプリオン病は以下のとおりです。

クロイツフェルト - ヤコブ病（CJD）

人間の間で最も一般的なプリオン病と考えられて、それは国際的な病理学、すなわち、世界的な分布です。それは遺伝性（家族）、散発性または感染性の方法で発生する可能性があります.

患者は、認知症、けいれん、または突然の不随意運動および中枢神経系の欠乏などの症状を呈している.

疾患の治療および形態に応じて、疾患を獲得してから4ヶ月から2年の間に死亡する可能性があります。診断は難しいですが、通常は行われます ポストモルテン, 剖検中.

ゲルストマン - ストロスラー - シャインカー病

それは遺伝性または常染色体優性感染性脳プロセスのプリオンによって引き起こされる病気です。この病気は40歳から60歳の人々に発症します.

これらの人々は頻繁に攻撃的であること、言葉（構音障害）、ぎくしゃくしたまたは突然の不随意運動を明瞭に表現するための問題を明示します.

不安定歩行を伴う小脳変性他の症状の中でも、低反射、聴覚障害、注視麻痺、認知症を観察することも可能です。平均余命は約5年またはもう少し長いです.

プロテアーゼに対する感受性が異なるプリオノパシー

その発生範囲が1億人の住民あたり2から3ケースであるという点で、それは非常にまれな病気です。病理はGerstmann-Sträussler-Scheinker病に似ています.

このタンパク質の臨床症状は、プロテアーゼに対する抵抗性が低いことを示しています。あるものはこれらの酵素に対する感受性が高いものもあれば低いものがあります.

患者が示す症状は、次のとおりです。言語の問題、認知機能の低下、脳が動きを制御し筋肉の調整を行う領域でのニューロンの喪失.

この疾患は3歳（70歳）の患者に頻繁に見られ、感染後の推定寿命は約20ヶ月である.

致死性不眠症

それは遺伝性または家族性疾患です、それはまた散発的に起こることができます。この病気は遺伝性または常染色体優性の突然変異が原因であることが知られています.

患者は、睡眠および睡眠維持のための累積的な問題、認知症、高血圧、頻脈、多汗症な​​どの問題でさえも症状を呈する。.

影響を受ける年齢は23歳から73歳の間であるため、かなり幅広いですが、平均年齢は40歳です。一度感染した人生の時間はちょうど6年以上です.

クル

このプリオン病はパプアニューギニアの住民だけで検出されています。それは共食いと死者のための喪の儀式の文化的伝統に関連した病気です、そこで、これらの人々は脳または人間の肉を食べます.

一般に、この病気を患っている人は、体のさまざまな部分で制御できない不本意な動きをします。.

彼らは震え、運動制御の喪失および筋肉協調の喪失を有する。感染者の平均余命は2年です.

動物の病気

動物のプリオンによって引き起こされる病状の中には、ウシ海綿状脳症がある。この病気はヨーロッパ、公衆衛生、動物の健康、そして被災国の経済に大打撃を与えました.

動物の他の病気は、スクレイピー、伝染性ミンク脳症、慢性消耗病（シカ）およびネコ海綿状脳症です。.

これらの疾患は、ヒトに見られるものと同様に効果的な治療法を欠いているので、予防は、感染した牛からの肉の消費の結果として生じたヒトの感染症の後には特に不可欠である。.

トリートメント

今日まで、プリオン病に対する既知の治療法はありません。治療は対症的です。患者は緩和ケアと遺伝分析を計画するように勧められ、カウンセリングは家族に勧められます.

抗ウイルス薬、抗腫瘍薬、パーキンソン病などの疾患治療薬、免疫抑制薬、抗生物質、抗真菌薬、さらには抗うつ薬などのプリオン病の患者さんで、さまざまな薬物療法がテストされています.

しかしながら、これらのうちのいくつかが症状を軽減したり患者の生存を改善したりすることを示す証拠は現時点ではありません。.

予防

プリオンは、さまざまな物理的および化学的変化に対して耐性があります。しかしながら、汚染された外科用器具による患者の汚染を防止するために様々な技術が使用されている。.

最も使用されている技術の中には、132℃で1時間オートクレーブ内で機器を滅菌してから、少なくとももう1時間水酸化ナトリウム中に機器を浸すことがあります。.

一方、世界保健機関（WHO）はプリオン病の拡大を防ぐための対策を開発しました。この組織は、目、脳、腸、扁桃腺、脊髄などの禁止されている、あるいは潜在的に危険な組織の管理に関する規範を確立しています。.

参考文献

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