Se le proteine ​​cellulari non si ripiegano in una conformazione specifica, la loro funzione viene compromessa. I disturbi Ceain si verificano se proteine ​​specifiche sono mal ripiegate. Quale dei seguenti disturbi è dovuto all'isomerizzazione conformazionale?
Insonnia fatale familiare
Epatite delta
Anemia perniciosa
Sindrome di Lesch-Nyhan
Malattie da prioni umani Le malattie da prioni negli esseri umani sono Kuru, la malattia di Creutzfeldt-Jakob (CJD), la malattia di Gerstmann-Straussler-Scheinker (GSSD) (CJD familiare) e l'insonnia familiare fatale (FFI). Il coex cerebrale diventa simile a una spugna nella CJD. Il talamo è interessato nell'FFI. A Kuru, il cervelletto è interessato. È visto negli aborigeni Fore in Papua Nuova Guinea. Il termine "Kuru" significa "morte che ride" nella lingua tribale. Baruch Blumberg dimostrò che la malattia veniva trasmessa attraverso il cannibalismo rituale (mangiare il cervello di una persona morta); Carleton Gajdusek ha isolato il "virus non convenzionale" dalle persone colpite; ad entrambi fu assegnato il Premio Nobel nel 1976 PRIONS Il dogma centrale della biologia molecolare postulato da Watson e Crick nel 1953 era che l'informazione genetica passa dal DNA all'RNA e poi alle proteine. In generale, questa regola è ancora valida. Nel 1970, Temin e Baltimora dimostrarono che il DNA poteva essere sintetizzato dall'RNA mediante la trascrittasi inversa. Ciò ha parzialmente frantumato il dogma centrale. Ma le proteine ​​potrebbero fungere da molecola informativa? Le proteine ​​potrebbero replicarsi? Fino a qualche anno fa questa domanda era considerata eretica, ma ora non più. Esistono alcune malattie caratterizzate da un periodo di incubazione molto lungo di molti anni. Inizialmente si pensava che questi "agenti patogeni lenti" fossero "virus non convenzionali", ma ora è stato dimostrato che sono proteine ​​prioniche. Proteine ​​prioniche: struttura anomala delle cellule "Prioni" è l'acronimo di "paicoli infettivi proteici". Stanley Prusiner ha descritto le proteine ​​prioniche (PrP) nel 1982, a cui è stato assegnato il Premio Nobel nel 1997. La PrP è una proteina normale di 253 aminoacidi, presente nei leucociti e nelle cellule nervose. La proteina prionica matura (PrP) ha 210 aminoacidi. Esiste come asialoglicoproteina, ancorata alla superficie cellulare. Le molecole PrP possono subire un cambiamento nella conformazione strutturale. La molecola alterata è resistente al calore e agli enzimi proteolitici. La proteina anomala si chiama PrPsc; "sc" sta per scrapie, la malattia nella quale fu isolata per la prima volta. Pertanto, i prioni sono proteine ​​con struttura primaria corretta, ma con struttura teiaria anormale. Il PrP è in forma alfa-elica, ma il PrPSc è in fogli beta-pieghettati (Fig. 52.9). Il ripiegamento delle proteine ​​avviene in un processo graduale. Mentre il polipeptide viene sintetizzato dal ribosoma, il segmento iniziale della proteina inizia a ripiegarsi. Questo a sua volta può continuare a ripiegarsi solo nel pa successivo della proteina. A questo punto, le regioni idrofobiche si aggregano all'interno della molecola proteica. Anche gli chaperon (capitolo 41) aiutano nella formazione del corretto ripiegamento delle proteine. Questo processo è ordinato. Piccole alterazioni nel processo possono alterare la struttura teiera. Le proteine ​​anomale possono essere infettive. Un gene normale produce la normale proteina PrP. La malattia si produce quando il gene viene mutato o se viene iniettata o ingerita una PrPsc anomala. Il "modello di semina" spiega che il prione infettivo induce le vicine molecole proteiche normali a svilupparsi in una forma anormale. È simile alla conversione del buon "Dr.Jekyll" nel criminale "Mr. Hyde" (la stessa persona con due personalità, descritta nel famoso romanzo). Queste proteine ​​anomale ora convogliano altre proteine ​​normali in varietà anomale, producendo una "reazione a catena" che genera nuovi materiali infettivi. Patogenesi delle malattie da prioni Gli enzimi lisosomiali potrebbero degradare il normale PrP; ma la PrPsc non può essere digerita. Quindi, i prioni si accumulano all'interno delle cellule e alla fine la cellula muore. Un pa di proteina prionica può causare l'apoptosi (morte cellulare programmata), che porta anche alla perdita di cellule. Nel loro insieme vengono chiamate anche encefalopatie spongiformi trasmissibili (TSF), perché il cervello si riempie di piccoli fori come una spugna. I neuroni degenerano, i depositi proteici possono accumularsi man mano che le placche e le cellule gliali crescono. Clinicamente, la demenza rapidamente progressiva si manifesta con difetti neurologici e atassia. Tutte le malattie da prioni sono lentamente progressive, ma alla fine diventano fatali. Rif: DM Vasudevan - Textbook of Biochemistry, 6th edition, page no: 588 & 589
Metabolism of protein and amino acid