プリオンについて

質問

生物学、医学、分子生物学にお詳しい方教えて下さい。

変性タンパク質のプリオンは、シャペロンによって正常なフォールディングに修正されないのでしょうか？もしくは、シャペロンの働きを免れる機構を有しているのでしょうか?
また、ユビキチン－プロテアソーム系や、オートファジーによる細胞内の変性タンパク質の分解機構によって、ある程度、分解されるのでしょうか?
こうした、プリオン病は、フォールディングの修復や、分解機構を免れているのか、
そうしたキャパシティを超えて、変性タンパク質が生成されるから、生じるのでしょうか?

また、通常タンパク質は、１次構造が決まれば、高次構造が決定するかと思いますが、どうしてプリオンタンパク質の場合は、同じ１次構造から、２つの高次構造（PrPS、PrPSC）のタンパク質が形成されるのでしょうか?
長くなってすみませんが、是非とも、ご存知の方、お詳しい方いらっしゃいましたらご回答よろしくお願い致します。

回答No.3

hiddenleaf · ベストアンサー

大変申し訳ないのですが、私はクロイツフェルトジャコブ病（CJD）についての専門家ではないので、ネットで調べた程度の回答となります。
ご容赦下さい。
まず孤発性CJDについてですが、これは原因不明のCJDのことです。
質問内容からすると変異型CJDまたは医原性CJDのことを指していると思われますがいかがでしょうか。
変異型・医原性CJDはまさに、経口摂取や医療上の感染により体内に侵入したPrPscを原因とするものです。
侵入したPrPscにより、PrPcからPrPscに構造変化が誘導されます。
この変異は現段階では不可逆的なものです。
いつか克服できると良いですね。
Anfinsenのドグマの例外的事象が起きているというのはその通りです。
正常型から異常型への変換はアミノ酸配列への変異を伴いません。
ただし、そのメカニズムは現在まで明らかになっていないようです。

お礼

再度のご回答まことにありがとうございました。

まだ、孤発性のCJDは解明が不明瞭のままなのですね。明瞭なのか、不明瞭なのか、はっきりしてすっきりしました。
どうもありがとうございました。また、ご回答いただけると幸いです。
よろしくお願い致します。

回答No.2

hiddenleaf

遺伝子とタンパクの関係を理解していることを前提としてお話しします。
PRNP遺伝子というPrPをコードする遺伝子があるのですが、遺伝性プリオン病の全てのケースで、PRNP遺伝子上に変異が認められます。
これまでに多くのPRNP変異が見つかっています。
要するに一番初めに発生するPrPSCは遺伝的変異を原因としています。
従って、同じ１次構造から、２つの高次構造が発生するわけではありません。
PrPSCは正常型のPrPCの構造を変化させて、感染性のPrPSCに変換する能力を持っています。
さらにPrPSCは経口摂取で伝搬しますので、正常なPRNP遺伝子を持つ動物であっても、PrPSCを接種することで体内にPrPSCが発生します。
また、PrPSCはβシート構造を豊富に持ち、プロテアーゼ、熱等に高い耐性を有しています。
従ってなかなか分解されません。

お礼

ご回答いただきありがとうございました。
おっしゃる通り、Gerstmann-Scheinker-Streussler病や致死性家族性不眠症のような病気は、PrPcの遺伝子の1塩基置換によって、PrPcからPrPscにタンパク質が変化してしまうことが理由で生じている疾患だと分かっていると思います。

しかし、非常に稀な疾患である弧発生のクロイツフェルトジャコブ病は、PrPscが発生して、PrPcと接すると、PrPcの立体構造がPrPsc型に変わってしまい、PrPcに戻らない疾患であると聞いていたのですが、違うんでしょうか?
この弧発生プリオン病は、１次構造に変化が無いのに、自発的に立体構造がPrPc型からPrPsc型に変わってしまうものであって、１次構造で立体構造が決定するというAnifinsenのドグマの例外的現象が起きていることが原因と聞いてました。
この弧発生のクロイツフェルトジャコブ病についてご存知でしたら是非とも教えて下さい。
よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#194289

いずれも第一線の研究テーマではありませんか。事情が許すならば、ご自分で解明されてはどうかと思いました。

お礼

ご回答ありがとうございます。
自身でも調べたんですが、弧発生クロイツフェルトジャコブ病で生じている現象が分からなく、最新の知見としてどのようなことがわかっているのかということで質問させていただきました。言葉足らずですみません。
もう一方のご回答いただいた方のお礼に記載させていただいた補足と重複するのですが、記載させて下さい。

Gerstmann-Scheinker-Streussler病や致死性家族性不眠症のような病気は、PrPcの遺伝子の1塩基置換によって、PrPcからPrPscにタンパク質が変化してしまうことが理由で生じている疾患だと分かっていると思います。

しかし、非常に稀な疾患である弧発生のクロイツフェルトジャコブ病は、PrPscが発生して、PrPcと接すると、PrPcの立体構造がPrPsc型に変わってしまい、PrPcに戻らない疾患であると聞いていたのですが、違うんでしょうか?
この弧発生プリオン病は、１次構造に変化が無いのに、自発的に立体構造がPrPc型からPrPsc型に変わってしまうものであって、１次構造で立体構造が決定するというAnifinsenのドグマの例外的現象が起きていることが原因と聞いてました。
この弧発生のクロイツフェルトジャコブ病についてご存知でしたら是非とも教えて下さい。
よろしくお願い致します。