а також у тому, що захворюють не всі, а якась частина експериментально заражених тварин. Вважається, що міжвидові бар'єри викликані відмінностями в первинній структурі PrP у ссавців різних видів. Підтвердженням цьому послужили наступні спостереження. Трансгенні миші, експресують PrP хом'яка, виявилися високочутливі до зараження пріонами хом'яка на відміну від мишей дикого типу. Передача хвороби Крейцфельда-Якоба від людини миші обмежена міжвидовим бар'єром, однак трансгенні миші, експресують PrP людини, схильні до зараження цією хворобою. Згодом з'ясувалося, що передача пріонної інфекції обмежена не тільки відмінностями в первинній структурі білка PrP, а й штаммовие приналежністю приона.
1.2 Штами пріонів
штаммовие різноманіття є одним з фундаментальних властивостей пріонів. Воно пов'язане зі здатністю пріонів білка набувати і наводити різні пріонні конформації. Послідовність амінокислот у білку PrP визначає набір конформаций, які він може придбати. Якщо набори допустимих конформаций приона у двох різних видів організмів перетинаються, то може відбуватися подолання міжвидового бар'єру.
Розмножуючись, білки PrP з різними конформаціями обумовлюють різницю в перебігу поранених захворювань: можливі різні інкубаційні періоди, клінічні прояви, ушкодження різних ділянок мозку. Вперше припущення про різні конформаційних станах приона було висловлено при дослідженні лабораторних хом'яків, заражених двома штамами губчастої енцефалопатії норок: HY і DY. При введенні хом'якам ці два штами приводили до різних інкубаційним періодам і клінічними симптомами хвороби. Після часткового протеолізу PrPSc за допомогою протеїнази К, виділеного з мозку хом'яків, заражених штамами HY і DY, було виявлено, що молекулярна маса протеазоустойчівого фрагмента приона HY на 2 кДа більше, ніж молекулярна маса відповідного фрагмента приона DY. Це означало, що у пріонів HY і DY доступні для протеолізу різні ділянки поліпептидного ланцюга PrP, і, отже, відмінність між штамами полягає в різній просторової укладанні PrPSc. Було показано, що конформації білка PrP, відповідні штаммам HY і DY, стабільно відтворюються in vitro. Інкубація PrPC з препаратами PrPSc, відповідними штаммам HY і DY, приводила до перетворення PrPC в PrPSc з двома різними конформаціями, типовими для штамів HY і DY. Аналіз вторинної структури PrPSc штамів HY і DY виявив, що вони відрізняються за характером?-структур. Кілька штамів PrPSc і відповідних їм фенотипів було ідентифіковано у разі хвороби Крейцфельда-Якоба.
Штами пріонів стабільно підтримуються in vivo. Це означає,
що якщо заразити лабораторних тварин різними штамами PrPSc, то при розвитку хвороби у них буде підтримуватися саме той штам приона, яким їх заразили.
Останнім часом з'явилися дані про можливу роль глікозилювання PrP в придбанні пріоном штаммовие специфічності. PrP - це сіалоглікопротеін, що має два сайти N-глікозилювання в карбоксіконцевом районі. Поряд з неглікозильовані формою існують моно- і діглікозілірованние форми PrP. Аналіз великої кількості випадків хвороби Крейцфельда-Якоба людини показав, що штами приона можуть відрізнятися за ступенем глікозилювання PrPSc. Проте до цих пір невідомо, яким чином гликозилирование впливає на конформацію і патологічні прояви PrPSc.
. 3 Механізми пріонного переходу
На сьогоднішній день пріонну гіпотезу можна вважати доведеною. Проте залишається неясним механізм перетворення PrPC в PrPSc. Було запропоновано кілька моделей пріонного переходу. Згідно гетеродімерной моделі, пріони стан притаманне мономеру білка PrP, і фізична взаємодія PrPSc з PrPC каталізує перетворення PrPC в PrPSc (рис. 3А). При цьому спонтанний перехід PrPC в PrPSc малоймовірний через високий енергетичного бар'єру. Після здійснення переходу PrPC в PrPSc утворюються гомодимера PrPSc/PrPSc, які можуть диссоциировать, запускаючи нові раунди конформационного перетворення, або агрегувати. Наявність агрегированной форми білка не обов'язково для пріонного переходу і розглядається як вторинне явище, не пов'язане з конформационной перебудовою як такої. Існують експериментальні дані сумісні з цією моделлю, але її не можна вважати доведеною.
Альтернативний механізм пріонного переходу розглянуто в полімеризаційній моделі, згідно з якою пріони перетворення невіддільне від агрегації, оскільки пріонну конформацію
може стабільно підтримувати тільки олігомер або мультимера PrP.
Стадією, лімітуючої швидкість переходу PrPC в PrPSc, є освіта «ядра» - олігомеру PrPSc, що є интермедиатом
пріонного перетворення (рис. 3Б). Ця модель допускає існування двох можливих варіантів механізму пріонного переходу.
Перший варіант пріонного перетворенн...
