Wyniki badań naukowców z Uniwersytetu w Arizonie wskazują na to, że drożdże mogą być skuteczne w leczeniu m.in. Alzheimera. Jak się okazało, grzyby te mogą zmieniać konformację białek prionowych, a także rozbijać ich agregaty[1].
Priony to białkowe cząsteczki zakaźne, powstają z występujących powszechnie w organizmie i niegroźnych białek. Stają się infekcyjne gdy nastąpi zmiana ich naturalnej konformacji. Uważano, że zmiana ta jest nieodwracalna, jednak najnowsze badania przeczą tej idei. Zmiana kształtu prionu wymusza także zmianę kształtu na sąsiednich cząsteczkach, co powoduje powstawanie agregatów zwanych amyloidami. Ich występowanie związane jest z chorobą Alzheimera, Huntingtona czy Parkinsona.
Profesor Tricia Serio, kierownik Wydziału Biologii Molekularnej na University of Arizona, mówi: „Uważa się, że kiedy białka prionowe zbijają się w agregaty w komórce, to nie można się ich pozbyć. Pokazaliśmy, że to nieprawda”.
Serio i jej studenci prowadzili badania polegające na działaniu temperaturą 40˚C na komórki drożdży piekarskich z amyloidami. Jet to temperatura wysokiej gorączki u człowieka. Komórki wystawione na działanie stresu odpowiadały zmianą konformacji białka i rozbiciem agregatów. Komórki posiadają mechanizmy zapobiegające formowaniu amyloidów (np. białka szoku cieplnego), jednakże pod wpływem pewnych czynników mogą być one dezaktywowane. Prof. Serio prowadziła badania nad białkami szoku cieplnego, które mogłyby zmieniać konformacje amyloidów.
Grupa naukowców badała poszczególne białka szoku cieplnego, żeby dowiedzieć się, które są niezbędne w usuwaniu amyloidów. Drożdże poddano działaniu temperatury i odkryto, że w pewnym etapie cyklu reprodukcyjnego drożdży agregaty białek Sup35 były rozbijane.
Drożdże rozmnażają się przez pączkowanie. W warunkach stresu cieplnego, gdy zaczynała formować się komórka potomna, w komórce matecznej wykryto wysoki poziom białek szoku cieplnego (głównie Hsp-104), nazywanych chaperonami. Dzięki temu komórka mateczna mogła pozbyć się nagromadzonych w niej amyloidów.
„Nie wystarczy jednak indukować wysokiego poziomu Hsp-104, ponieważ samodzielnie to białko nie potrafi rozbić amyloidów. Białka szoku cieplnego współpracują ze sobą w sposób, którego na razie nie rozumiemy”, mówi prof. Serio.
Nie wszystkie białka formujące się w amyloidy są złe. Niektóre są związane z pigmentacją skóry i gospodarką hormonalną. Aby oczyścić komórkę drożdży z niepożądanych amyloidów, należy zbadać jakie białka szoku cieplnego są do tego potrzebne. Prof. Serio chce rozwijać te badania, co może pomóc w opracowaniu leków dla ludzi dotkniętych m.in. chorobą Alzheimera.
- Courtney L Klaips, Megan L Hochstrasser, Christine R Langlois, Tricia R Serio. Spatial quality control bypasses cell-based limitations on proteostasis to promote prion curing. eLife, 2014; 3 DOI:10.7554/eLife.04288
- eLife 2014: http://dx.doi.org/10.7554/eLife.04288
- http://www.sciencedaily.com/releases/2014/12/141210082000.htm
Opracowała: Olga Polakowska
Korekta: Łukasz Kurach
