Prionové proteiny a jejich interakce s těžkými kovy

Eliška Sedláčková, Alžběta Cardová, Vojtěch Adam, René Kizek

Buněčný prionový protein (PrPC) je povrchový protein kotvený do buněčného povrchu glykosylfosfatidylinositolovou kotvou (GPI). Role tohoto proteinu v lidském těle není prozatím objasněna 1. Protein je na buněčný povrch vázán glykosidickou vazbou se dvěma asparaginovými zbytky a disulfidovým můstkem 2. PrPC je lokalizován na buněčném povrchu a podílí se na procesech příjmu ligandu a na transmembránové signalizaci 3. PrPC je u savců kódován sekvencí chromozomálního genu PRNP a o daném kmenu produkovaného PrPC rozhoduje část genu, která je replikována jako poslední 4. Experimenty s tkáňovou kulturou mozečku ukazují, že buňky, kterým chybí PrPC jsou mnohem náchylnější k oxidačnímu stresu a snadno podléhají buněčné smrti 3. Existuje několik různých prionových kmenů, které se vyskytují u většiny živočišných druhů 5. Priony jako takové vyvolaly hojnou diskuzi až v roce 1986, kdy ve Velké Británii propukla nemoc zvaná BSE – Bovinní spongioformní encefalopatie 6.

1 S. Mouillet-Richard, M. Ermonval, C. Chebassier, J. L. Laplanche, S. Lehmann, J. M. Launay, O. Kellermann, Science 2000, 289, 1925-1928 DOI 10.1126/science.289.5486.1925.
2 S. Kralovicova, S. N. Fontaine, A. Alderton, J. Alderman, K. V. Ragnarsdottir, S. J. Collins, D. R. Brown, Molecular and Cellular Neuroscience 2009, 41, 135-147 DOI 10.1016/j.mcn.2009.02.002.
3 D. R. Brown, W. J. SchulzSchaeffer, B. Schmidt, H. A. Kretzschmar, Experimental Neurology 1997, 146, 104-112 DOI 10.1006/exnr.1997.6505.
4 S. B. Prusiner, M. R. Scott, S. J. DeArmond, F. E. Cohen, Cell 1998, 93, 337-48.
5 R. Morales, K. Abid, C. Soto, Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease 2007, 1772, 681-691 DOI 10.1016/j.bbadis.2006.12.006.
6 M. E. Arnold, J. W. Wilesmith, Preventive Veterinary Medicine 2004, 66, 35-47 DOI 10.1016/j.prevetmed.2004.07.007.
7 C. W. Yi, W. C. Xu, J. Chen, Y. Liang, Acta Biochimica Et Biophysica Sinica 2013, 45, 520-526 Doi 10.1093/Abbs/Gmt052.
8 D. A. Harris, Clinical Microbiology Reviews 1999, 12, 429-+. 9 B. Fevrier, D. Vilette, F. Archer, D. Loew, W. Faigle, M. Vidal, H. Laude, G. Raposo, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2004, 101, 9683-9688 DOI 10.1073/pnas.0308413101. 10 Z. Zhou, G. F. Xiao, Acta Biochimica Et Biophysica Sinica 2013, 45, 465-476 Doi 10.1093/Abbs/Gmt027.
11 E. D. Walter, D. J. Stevens, M. P. Visconte, G. L. Millhauser, Journal of the American Chemical Society 2007, 129, 15440-+ Doi 10.1021/Ja077146j.
12 D. Dormont, Febs Letters 2002, 529, 17-21 Pii S0014-5793(02)03268-4
Doi 10.1016/S0014-5793(02)03268-4.

13 S. G. Chen, D. B. Teplow, P. Parchi, J. K. Teller, P. Gambetti, L. Autiliogambetti, Journal of Biological Chemistry 1995, 270, 19173-19180. 14 E. Gaggelli, H. Kozlowski, D. Valensin, G. Valensin, Chemical Reviews 2006, 106, 1995-2044 Doi 10.1021/Cr040410w.
15 S. Lehmann, Current Opinion in Chemical Biology 2002, 6, 187-192 Doi 10.1016/S1367-5931(02)00295-8.
16 A. Rana, D. Gnaneswari, S. Bansal, B. Kundu, Chemico-Biological Interactions 2009, 181, 282-291 DOI 10.1016/j.cbi.2009.07.021.
17 C. J. Choi, A. Kanthasamy, V. Anantharam, A. G. Kanthasamy, Neurotoxicology 2006, 27, 777-787 DOI 10.1016/j.neuro.2006.06.004.
18 D. R. Brown, Brain Research Bulletin 2001, 55, 165-173 Doi 10.1016/S0361-9230(01)00453-1.
19 S. P. Leach, M. D. Salman, D. Hamar, Animal health research reviews / Conference of Research Workers in Animal Diseases 2006, 7, 97-105 10.1017/S1466252307001181. 20 J. M. Moulis, Biometals 2010, 23, 877-896 DOI 10.1007/s10534-010-9336-y.
21 J. D. F. Wadsworth, J. Collinge, Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease 2007, 1772, 598-609 DOI 10.1016/j.bbadis.2007.02.010. 22 E. Biasini, J. A. Turnbaugh, U. Unterberger, D. A. Harris, Trends in Neurosciences 2012, 35, 92-103 DOI 10.1016/j.tins.2011.10.002.
23 M. Glatzel, E. Abela, M. Maissen, A. Aguzzi, The New England journal of medicine 2003, 349, 1812-20 10.1056/NEJMoa030351.
24 F. Coppede, M. Mancuso, G. Siciliano, L. Migliore, L. Murri, Bioscience reports 2006, 26, 341-67 10.1007/s10540-006-9028-6.
25 R. G. Macfarlane, S. J. Wroe, J. Collinge, T. A. Yousry, H. R. Jager, Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry 2007, 78, 664-670 DOI 10.1136/jnnp.2006.094821. 26 E. Lugaresi, F. Cirignotta, P. Montagna, Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry 1986, 49, 375-80.
27 R. Medori, H. J. Tritschler, A. Leblanc, F. Villare, V. Manetto, H. Y. Chen, R. Xue, S. Leal, P. Montagna, P. Cortelli, P. Tinuper, P. Avoni, M. Mochi, A. Baruzzi, J. J. Hauw, J. Ott, E. Lugaresi, L. Autiliogambetti, P. Gambetti, New England Journal of Medicine 1992, 326, 444-449 Doi 10.1056/Nejm199202133260704.
28 L. Monari, S. G. Chen, P. Brown, P. Parchi, R. B. Petersen, J. Mikol, F. Gray, P. Cortelli, P. Montagna, B. Ghetti, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 1994, 91, 2839-42.
29 S. Collins, C. A. McLean, C. L. Masters, Journal of clinical neuroscience : official journal of the Neurosurgical Society of Australasia 2001, 8, 387-97 10.1054/jocn.2001.0919.
30 S. B. Prusiner, Trends in Biochemical Sciences 1996, 21, 482-487 Doi 10.1016/S0968-0004(96)10063-3.
31 T. A. Holt, J. Phillips, British medical journal 1988, 296, 1581-2.
32 J. W. Wilesmith, G. A. Wells, M. P. Cranwell, J. B. Ryan, The Veterinary record 1988, 123, 638-44.
33 T. Konold, L. Phelan, Journal of visualized experiments : JoVE 2014, 10.3791/51101.