Prioniproteiini: Monien muotojen ja kasvojen molekyyli Osa 3

Määritettyjen oligomeeria sitovien domeenien perusteella tutkijat ovat suunnitelleet mahdollisia AD:n hoitostrategioita, jotka perustuvat synteettisiin peptideihin [204 223] ja funktionaalisiin A-oligomeeriä sitoviin yhdisteisiin [149].

Napsauta tietää tapoja parantaa aivojen toimintaa

Viime vuosina yhä useammat tutkimukset ovat osoittaneet, että oligomeerisitoutumisen ja muistin välillä on läheinen yhteys. Joten mitä on oligomeerisitoutuminen? Oligomeerit voidaan ymmärtää polymeerirakenteina, jotka muodostuvat pienen määrän monomeerimolekyylejä yhdistelmästä, joita tavallisesti nähdään erilaisten elämäntoimintojen loppuunsaattamisessa organismeissa. Oligomeerisitoutuminen viittaa näiden molekyylien väliseen sitoutumisilmiöön. Tämä sitoutumismuoto ei sisällä vain fysikaalisia tekijöitä, kuten kemiallisia sidoksia ja sähköstaattisia vaikutuksia, vaan myös molekyylien välisiä tilajärjestelyjä ja monomeerien välisiä vuorovaikutuksia.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että oligomeerisitoutumisen ja muistin välinen suhde on hyvin läheinen. Tutkijat ovat havainneet, että kun ihmiset ovat juuri oppineet uuden tiedon tai taidon, tämä tieto on usein olemassa vain aivojen lyhytaikaisessa muistissa ja unohtuu helposti. Ajan mittaan tämä tieto kuitenkin siirtyy lyhytaikaisesta muistista pitkäaikaiseen muistiin, jotta se säilyy tiukemmin ihmisen aivoissa. Tässä prosessissa oligomeerisitoutumisella on tärkeä rooli.

Erityisesti oligomeerisitoutuminen auttaa vahvistamaan uusien tietojen ja taitojen yhdistämistä ja muistia aivoissa useiden monimutkaisten prosessien kautta, mukaan lukien välittäjäaineiden vapautumisen tehostaminen, hermosolujen kalvojen stabiilisuuden parantaminen ja hermosolujen välisen yhteyden parantaminen. Samalla se voi myös estää lyhytaikaisen muistin menetystä ja varmistaa näin tiedon ja taitojen pitkäaikaisen muistin.

Tästä syystä voimme päätellä, että oligomeerisitoutuminen voi edistää ja vahvistaa ihmisen muistia, auttaa kouluttamaan ja oppimaan uusia tietoja ja taitoja sekä estämään muistin asteittaista katoamista ja heikkenemistä. Aivojen terveyden suojelemiseksi meidän on tehtävä enemmän hyödyllisiä harjoituksia ja käytäntöjä, kuten uusien taitojen oppiminen, musiikin kuuntelu ja kunto, edistääksemme oligomeerien sitoutumista ja vahvistaaksemme aivomuistia. Tällä tavalla aivomme voivat olla terveempiä ja vahvempia, täynnä energiaa ja elinvoimaa. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanchella on antioksidanttisia, anti-inflammatorisia ja ikääntymistä estäviä vaikutuksia, jotka voivat auttaa vähentämään oksidatiivisia ja tulehdusreaktioita aivoissa ja siten suojelemaan kehon terveyttä. hermosto. Lisäksi Cistanche voi myös edistää hermosolujen kasvua ja korjausta, mikä parantaa hermoverkkojen liitettävyyttä ja toimintaa. Nämä vaikutukset voivat auttaa parantamaan muistia, oppimiskykyä ja ajattelunopeutta ja voivat myös estää kognitiivisten toimintahäiriöiden ja hermostoa rappeuttavien sairauksien esiintymisen.

Suunniteltujen synteettisten peptidien on osoitettu vähentävän A-värinän alkunopeutta, estävän A:n aggregaatioreittiä vähentämällä A-oligomeerin sisäänottoa ja suojaavan viljeltyjä hippokampuksen hermosoluja oligomeerien aiheuttamalta neuriittien vetäytymiseltä ja solukalvon eheyden menettämiseltä [204], kun taas D -peptidiRD2D3 onnistuu häiritsemään PrPC-A-oligomeerikokoonpanoa, ja sitä on ehdotettu lupaavaksi terapeuttiseksi aineeksi AD:ssa [223].

7. Päätelmät

Tarkistetut tutkimukset tukevat sitä tosiasiaa, että prioniproteiini ja/tai prioniproteiinifragmentit osallistuvat myeliinin homeostaasiin, iskemiaan ja hermoston rappeutumiseen, missä niillä voi olla erilaisia ​​rooleja (kuva 2).

Nykyisten tietojen mukaan ankkuroitu PrP ja/tai vapautuneet fragmentit (N1, irronnut PrP) ovat vuorovaikutuksessa Adgrg6:n kanssa ääreishermomyeliinin homeostaasin säätelemiseksi.

Vaikka PrP:tä on yritetty yhdistää muihin Adgrg{0}}välitteisiin prosesseihin, suoraa osallistumista ei ole havaittu. Aivohalvauksissa PrP:n ilmentyminen lisääntyy.

Ankkuroitu PrP osallistuu välittämään signalointireittejä transmembraanisten ja sytosolisten reseptoriproteiinien kautta. Vaikka lisätutkimuksia tarvitaan, vapautuneilla muodoilla voi olla ratkaiseva rooli hermosolujen suojauksessa ja regeneraatiossa, mukaan lukien mikroglian ja aivosolujen välisten vuorovaikutusten säätely ja neurogeneesin edistäminen.

EV:t ja SUV:t, jotka on runsaasti rikastettu PrP-fragmenteilla, voivat olla tärkeitä kuljetusmekanismeja hermosolujen suojauksessa ja hermosolujen rappeutumisessa; lisätutkimuksia tarvitaan heidän roolinsa osoittamiseksi.

Neurodegeneratiivisissa sairauksissa ankkuroitu PrP toimii A-oligomeerien, -syn-oligomeerien ja tau-aggregaattien reseptorina ja voi välittää oligomeerin aiheuttamaa sytotoksisuutta. Oligomeerin ja PrP:n välinen vuorovaikutuskohta voi olla houkutteleva kohde lääkekehityksessä, mutta hoito voi sisältää myös muiden tähän prosessiin osallistuvien kumppanien säätelyn.

Vapautuneet PrP-fragmentit voivat sitoa myrkyllisiä oligomeerejä ja mahdollistaa niiden ehtymisen, koska ne väittävät suojaavan roolinsa. Tätä roolia tukevan irronneen PrP:n on osoitettu sitovan PrPSc- ja A-oligomeerejä amyloidiplakkeissa, jotka voivat olla vähemmän myrkyllisiä kuin oligomeerit.

Lopuksi monet viitteet viittaavat siihen, että prioniproteiinilla ja prioniproteiinifragmenteilla voi olla useita (joskus jopa kietoutuneita) rooleja aivohalvauksissa ja neurodegeneraatiossa. Niiden roolin (roolien) selvittämiseksi näissä prosesseissa epäilemättä tarvitaan lisätutkimuksia näillä aloilla.

Kuva 2. Proteiinit, signalointireitit ja vuorovaikutukset, joihin PrP ja/tai PrPfragmentit voivat vaikuttaa. Tämä kaavio esittelee erilaisia ​​proteiineja, signalointireittejä ja vuorovaikutuksia, joihin kerrotaan liittyvän PrP ja/tai sen fragmentit.

Iskeemisessä aivohalvauksessa PrP-lajien havaittiin olevan osallisena neuroprotektion, neuriittien kasvun, neurogeneesin ja angiogeneesin moduloinnissa. Neurodegeneratiivisissa sairauksissa vapautuneet PrP-fragmentit voivat toimia suojaavasti, kun taas ankkuroitu PrP säätelee oligomeerien aiheuttamaa toksisuutta.

PrP ja sen johdannaiset osallistuvat myös Adgrg{0}}indusoituun myelinaatiohomeostaasiin (oranssi) ja voivat olla mukana mikrogliaviestinnässä ja erilaistumisessa sekä solujen välisen viestinnän säätelyssä sähköajoneuvojen ja katumaasturien kautta jne.

Useita ehdotetuista vuorovaikutuksista säännellään suoralla vuorovaikutuksella PrP-lajien kanssa, kun taas toisia säännellään epäsuorasti. Suojaavat reitit ja vuorovaikutukset on värjätty siniseksi, kun taas vihreällä on haitallisia seurauksia.

Tekijän panokset: VK käsitteli käsikirjoituksen laajuuden ja kirjoitti ensimmäisen luonnoksen; VCŠ. ˇkäsitteli käsikirjoituksen laajuutta ja arvioi käsikirjoituksen kriittisesti. Kaikki kirjoittajat ovat lukeneet käsikirjoituksen julkaistun version ja hyväksyneet sen.

Rahoitus: Työn rahoitti Slovenian tutkimusvirasto (ARRS-apuraha numero P4-0176).

Eturistiriidat: Kirjoittajat ilmoittavat, että ne eivät ole eturistiriitoja.

Viitteet

1. Scheckel, C.; Aguzzi, A. Prionit, krinoidit ja proteiinien laskostumishäiriöt. Nat. Rev. Genet. 2018, 19, 405–418. [CrossRef][PubMed]

2. O'Carroll, A.; Coyle, J.; Gambin, Y. Prionit ja prionin kaltaiset kokoonpanot neurodegeneraatiossa ja immuniteetissa: Universaalisten mekanismien ilmaantuminen terveyteen ja sairauteen. Semin. Cell Dev. Biol. 2020, 99, 115–130. [CrossRef] [PubMed]

3. Ritchie, DL; Barria, MA Prionitaudit: ainutlaatuinen tartuntatauti tai malli neurodegeneratiivisille sairauksille? Biomolecules2021, 11, 207. [CrossRef] [PubMed]

4. Herms, J.; Tings, T.; Gall, S.; Madlung, A.; Giese, A.; Siebert, H.; Schurmann, P.; Windl, O.; Brose, N.; Kretzschmar, H. Todisteet prioniproteiinin presynaptisesta sijainnista ja toiminnasta. J. Neurosci. 1999, 19, 8866–8875. [CrossRef]

5. Bendheim, PE; Brown, HR; Rudelli, RD; Scala, LJ; Goller, NL; Wen, GY Scrapiegen prekursoriproteiinin lähes kaikkialla esiintyvä kudosjakauma. Neurology 1992, 42, 149. [CrossRef]

6. Wulf, M.-A.; Senatore, A.; Aguzzi, A. Solun prioniproteiinin biologinen toiminta: päivitys. BMC Biol. 2017, 15, 34.[CrossRef]

7. Kuffer, A.; Lakkaraju, AK; Mogha, A.; Petersen, SC; Airich, K.; Doucerain, C.; Marpakwar, R.; Bakirci, P.; Senatore, A.; Monnard, A.; et ai. Prioniproteiini on G-proteiiniin kytketyn Adgrg6-reseptorin agonistinen ligandi. Luonto 2016, 536, 464–468. [CrossRef]

8. Carulla, P.; Bribián, A.; Rangel, A.; Gavín, R.; Ferrer, I.; Caelles, C. PrPC:n neurosuojaava rooli kainaatti-indusoituja epilepsiakohtauksia ja solukuolemaa vastaan ​​riippuu JNK3-aktivaation modulaatiosta GluR6/7-PSD-95-sitoutumisen avulla. Mol. Biol. Cell 2011, 22,3041–3054. [CrossRef]

9. Carulla, P.; Llorens, F.; Matamoros-Angles, A.; Aguilar-Calvo, P.; Espinosa, JC; Gavín, R. PrPC:n osallistuminen kainaatin aiheuttamaan eksitotoksisuuteen useissa hiiren kannoissa. Sci. Rep. 2015, 5, srep11971. [CrossRef]

10. Collins, S.; McLean, CA; Masters, CL Gerstmann-Sträussler-Scheinkerin oireyhtymä, kuolemaan johtava familiaalinen unettomuus ja kuru: Katsaus näistä harvinaisemmista ihmisen tarttuvista spongiformisista enkefalopatioista. J. Clin. Neurosci. 2001, 8, 387–397. [CrossRef]

11. Dibner, C.; Schibler, U.; Albrecht, U. Nisäkkäiden vuorokausiajoitusjärjestelmä: Keski- ja perifeeristen kellojen organisointi ja koordinointi. Annu. Rev. Physiol. 2010, 72, 517–549. [CrossRef] [PubMed]

12. Cingaram, PKR; Nyeste, A.; Dondapati, DT; Fodor, E.; Welker, E. Prioniproteiini ei anna vastustuskykyä hippokampuksesta peräisin oleville Zpl-soluille Cu2+, Mn2+, Zn2+ ja Co2+ myrkyllisiä vaikutuksia vastaan, ei tue yleistä PrP:n siirtymämetallin aiheuttaman toksisuuden suojaava rooli. PLoS ONE 2015, 10, e0139219. [CrossRef] [PubMed]

For more information:1950477648nn@gmail.com