¿Las proteínas priónicas mal plegadas son funcionales?

En primer lugar, algunas definiciones:

Mal plegado: una proteína mal plegada tiene cualquier conformación, pero su conformación nativa, podría estar atascada en un mínimo local, podría volver a su estado original bajo diferentes condiciones, podría agregarse, podría ser tóxica. Pero típicamente, una proteína mal plegada tiene cierta estructura. Incluso podría tener alguna función.

Desnaturalizado: una proteína desnaturalizada no tiene estructura. No tiene estructura secundaria o terciaria. Sin estructura-> sin función.

Entonces, la afirmación “Se dice que un prión mal plegado es una proteína desnaturalizada”, no es exactamente lo correcto.

A continuación, algunos hechos sobre la proteína priónica (PrP):

  • La “función” de las proteínas priónicas no se conoce exactamente.
  • Técnicamente hay dos conformaciones de esta proteína, una conformación normal nativa (PrP-C) y otra, una conformación enferma mal plegada (PrP-Sc). También hay una isoforma, pero la mayoría de los investigadores piensan que es irrelevante.
  • La estructura de PrP-Sc es desconocida. Solo sabemos que tiene un contenido de hoja beta más alto que el PrP-C normal, es termodinámicamente más estable y es más resistente a las proteasas.
  • Todavía hay mucho debate en el campo sobre lo que representa PrP-Sc. Y si PrP-Sc es tóxico.

Aquí está la estructura del PrP normal / nativo:
El amarillo en la figura de arriba es el enlace disulfuro del que está hablando. Este enlace disulfuro conecta dos de las tres hélices C-terminales.

¿Qué sabemos sobre el proceso de “replicación”?
Se utilizan dos mecanismos para describir el proceso de replicación, uno se llama modelo de replegamiento y otro modelo de siembra. El modelo de siembra es el modelo ampliamente aceptado.
Modelo de replegamiento : existe una barrera de activación alta entre PrP-c y PrP-sc, y la conversión a PrP-sc es el paso limitante de la velocidad. PrP-sc luego actúa como una plantilla y convierte PrP-c en PrP-sc. Sin embargo, para que esto ocurra, PrP-sc debe ser un catalizador extraordinario.

Modelo de siembra : PrP-sc existe como oligómeros, y hay una serie de etapas intermedias / conformaciones / equilibrios desfavorables entre Prp-c y PrP-sc. Por lo tanto, PrP-sc puede considerarse como un núcleo, que actúa como una semilla para convertir más PrP-c a PrP-sc, lo que conduce a la formación de fibrillas de priones.

Ahora, para responder sus preguntas específicamente:

Entonces, ¿el prión mal plegado interactúa con el prión normal o es al revés?
Prion mal plegado es un producto de prión normal. El prion mal plegado solo no es tóxico. El injerto de priones mal plegados en una región del cerebro que carece de priones normales no conduce a la patogénesis de los priones. Por lo tanto, existe un requisito de PrP normal para la patogénesis. Y se cree que la PrP mal plegada es una fibrilla de amiloide o un agregado de amiloide de PrP normal.

¿Cómo puede una proteína desnaturalizada (mal plegada) hacer que las proteínas normales también se desnaturalicen (mal plegadas)?

Hay estudios que demuestran que los ratones que carecen de priones normales son sanos y son resistentes a la enfermedad priónica, esto significa que la pérdida de la “función” de la proteína priónica no es la causa de la enfermedad.

La proteína monomérica PrP-c / normal es alfa-helicoidal, y hay estudios que muestran que esta Prp-c alfa-helicoidal está en equilibrio con una conformación rica en lámina beta. Y un cambio en el pH o cualquier condición de desnaturalización, cambia este equilibrio. Una vez que la hélice alfa se convierte en una lámina beta, hay residuos hidrofóbicos expuestos al medio acuoso.
Por lo tanto, la proteína se agrega o forma amiloide, estabilizándose a sí misma al disminuir el efecto hidrófobo / entrópico

Referencia: http://repository.ias.ac.in/9622…

Llamar proteínas mal plegadas de priones puede ser confuso. Esto podría sugerir que TODAS las configuraciones de proteínas incorrectas son priones, lo que es por supuesto falso. Solo hay un cambio extremadamente pequeño que al mal plegar una proteína, dará como resultado un prión.

Priones capaces de convertir el isómero plegado ‘normal’ (la proteína original) en otro prión actuando como una especie de andamio, lo que hace que tenga la misma conformación estructural del prión, por lo tanto, los priones se multiplican a costa del original. proteína. Los priones tienen exactamente la misma secuencia primaria que la proteína funcional original. Si desnaturaliza por completo los priones y las proteínas originales, terminará con compuestos idénticos.

Los priones son, de hecho, solo proteínas, con la función de transformar las proteínas ‘originales’ en otro prión. Y como con todas las proteínas: al doblar incorrectamente, la función podría perderse o alterarse.

Usted mencionó una función en su definición: catalizan la conversión de la proteína normal que contiene principalmente hélices alfa, en la infecciosa que contiene principalmente hojas beta. Aparte de eso, no sabemos mucho sobre los priones, incluso los detalles del mecanismo de propagación no están claros ya que no hemos podido aislar un monómero infeccioso.

Los priones son básicamente hebras infecciosas de solo proteína. Entonces pueden cambiar la forma en conformaciones sin fin. Ahora lo que hacen es propagarse de manera idéntica a los virus. Por lo tanto, obviamente, todo mal plegado en la proteína causará una nueva infección. Además, esta área todavía está bajo mucho estudio. Amablemente, remita esos documentos actualizados

Por definición, una proteína desnaturalizada ya no es capaz de su función biológica normal. En el caso de un prión, esa “función biológica normal” incluye la replicación. Entonces, si está ‘mal plegado’ lo suficiente como para calificar para el adjetivo ‘desnaturalizado’, entonces no, no es funcional.

Ahora, para responder al seguimiento obvio, tendrá que acudir a alguien con más conocimiento en química de proteínas. Es, después de todo, su propio campo especializado.

Una buena pregunta, con un sí no o a veces como una respuesta, Randal Halfmann explica esto muy bien aquí http://www.the-scientist.com/?ar