Инфекционный прионный белок представляет собой неправильно свернутый белок, что затрудняет его очистку и изучение. Поскольку он слипается, стандартные методы структурной биологии не могут быть использованы для его изучения. С тех пор, как белок был впервые очищен в 1980-х годах, исследователи сделали ограниченное понимание структуры белка.В совместном исследовании, опубликованном в PLOS Pathogens, использовалась электронная криомикроскопия для сбора электронных микрофотографий с высоким разрешением.
Впервые эта технология была использована на амилоидных фибриллах инфекционного приона, которые представляют собой особую форму слипшихся вместе белков, образующих фибриллы.«Последние достижения в области технологии электронной криомикроскопии, безусловно, являются прорывом», — говорит Хольгер Вилле, соучредитель исследования и доцент кафедры биохимии медицинского факультета Университета Альберты. Стоматология. «Мы знаем структуру здоровой нормальной клеточной формы белка, но мы очень мало знали об инфекционном прионном белке и о том, как он распространяется.
Использование этих мощных микроскопов наконец дало нам некоторую ясность».Команде предстояло разработать схему обработки массивов данных.
Были тысячи электронных микрофотографий, и они должны были извлечь лучшие изображения. После трех лет работы, разработки методов и обработки данных результаты в статье представляют собой трехмерную модель структуры инфекционного прионного белка.«Это не атомистическая модель, поэтому мы не можем сказать, в каком положении находятся атомы», — говорит Вилле. «Но мы надеемся сделать это в будущем».Модель может дать представление о том, как распространяется инфекционный прионный белок.
Эта структура противоречит существующим теориям конверсии прионов и предполагает, как этот процесс может на самом деле работать. Исследование показывает, как инфекционные прионы реплицируются, превращая неинфекционные клеточные версии в свои копии.Двигаясь вперед, исследователи хотят углубиться в детали. В этом исследовании использовались модельные системные прионы, но теперь они используют прионы, которые инфицируют коров (BSE), диких животных (хроническая болезнь истощения) и людей (болезнь Крейтцфельда-Якоба).
«В конечном итоге, если мы узнаем, как распространяется прион, мы сможем разработать клинические методы лечения или предотвращения болезни», — говорит Вилле.