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Roland Heynkes, 21.4.2004
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meine Zusammenfassung des Artikels |
Kocisko,D.A.; Priola,S.A.; Raymond,G.J.; Chesebro,B.; Lansbury,P.T.Jr.; Caughey,B.W. - Species specificity in the cell-free conversion of prion protein to protease-resistant forms: a model for the scrapie species barrier. - Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1995 Apr 25; 92(9): 3923-7
Die Konvertierung von PrPc zu PrPres funktioniert im Reagenzglas sehr gut, wenn man Hamster-PrPc mit Hamster-PrPsc oder Maus-PrPc mit Maus-PrPsc mischt. Recht effektiv wandelt aber auch das Maus-PrPsc das Hamster-PrPc um, während umgekehrt Hamster-PrPsc kaum in der Lage ist, die Umwandlung von Maus-PrPc zu Maus-PrPres zu katalysieren. Diese Ergebnisse waren unabhängig von der Glykosilierung. Diese unterschiedlichen Fähigkeiten zur in vitro-Katalysierung der Umwandlung von normalen zu proteaseresistenten Prionproteinen korrelieren mit der Übertragbarkeit in vivo. Experimente mit chimeren Maus-Hamster-Prionproteinen zeigten, daß die Aminosäuren 139, 155 und 170 die Konversionsfähigkeit beeinflussen. Die katalytische Konversion funktionierte in bis zu 3 M Guanidin Hydrochlorid, aber am besten in 2 M Guanidin Hydrochlorid. Eine gewisse Destabilisierung der normalen Proteinstruktur fördert offenbar deren Umwandlung, während die etwas stabiliere infektiöse Form intakt bleiben muß. Die wahrscheinlich aufgrund nicht optimal zusammenpassender Oberflächen schlechter funktionierende Umwandlung von Hamster-Prionproteinen durch Maus-Prionproteine, erfolgt nur bei niedrigeren Konzentrationen von Guanidin Hydrochlorid. Vermutlich wird ansonsten die intermolekulare Bindung zu stark destabilisiert. Nach der Protease-Behandlung hing die Größe der proteaseresistenten Hamster-Prionproteine davon ab, durch welches infektiöse Prionprotein sie umgeformt worden waren. Infektiöse Maus-Prionproteine produzierten hauptsächlich ein proteaseresistentes 18 kD Hamsterprionproteinfragment, während das gleiche normale Hamster-Prionprotein durch infektiöses Hamster-Prionprotein so umgeformt wurde, daß die Proteinase K daraus überwiegend ein 25 kD Hamsterprionproteinfragment erzeugte. Die Form des proteaseresistenten Prionproteins hängt also auch von der Form des katalysierenden Prionproteins ab. Dies bietet erstmals eine Erklärung für die Tatsache, daß offenbar mehr als 2 Scrapie-Stämme durch einen Mausstamm mit anscheinend nur einem Prionproteinallel passagiert werden können. Die Speziesspezifität der Umwandlung wird nicht verändert, wenn das normale Prionprotein zuvor durch 7,5 M Guanidin Hydrochlorid vollständig denaturiert wurde. Sie geht demnach allein vom katalytischen Prionprotein aus. Wahrscheinlich weil das Reaktionsgleichgewicht stark auf der Seite der Edukte liegt, wurde ein 50-facher Überschuß von infektiösem Prionprotein benötigt, um bereits nach 2 Tagen eine ausreichende Menge umgewandelter Prionproteine zu erhalten.
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