The molecular basis of mad-cow disease. Prosjektoppgave 2

Presentasjon om: "The molecular basis of mad-cow disease. Prosjektoppgave 2"— Utskrift av presentasjonen:

1 The molecular basis of mad-cow disease. Prosjektoppgave 2

2 Mariannne Østensen Bendheim.
Linh Hoang. Mariann Nilsen.

3 Bovin Spongiform Encephalopathie (BSE)
Historisk tilbakeblikk PrionProteinet Oppdagelsen av prionproteinet Transporten av PrPc i cellen Hvilke funksjoner har PrPc i kroppen Ulike Isoformer prionproteinet Forskjellen mellom PrPc og PrPSc

4 Historisk tilbakeblikk. 1800-tallet.
1755: Det engelske parlamentet diskuterte økonomiske utfall av scrapie og tiltak som burde settes i kraft (Journal of the House of Commons 1755;27:87.) “Gjeteren bør isolere det syke dyret fra den friske flokken , fordi infeksjonen kan spre seg i flokken.”(Leopoldt JG. Nützliche und auf die Erfahrung Gegründete. Einleitung zu der landwirthschaft, fünf Theile. Berlin: Christian Friedrich Günthern,1759:348. ) Source: Brown P, Bradley R and all that: a historical primer of transmissible spongiform encephalopathy. BMJ Dec 19-26;317(7174):

5 1936 Den første demonstrerte overføringen av scrapie til sau79
1960-årene En rekke ekperimenter blir utført. S. Prusiner blir tildelt Nobel prisen i medisin

6 Hva er et prion Stanley Prusiner
født 1942 Nobel pris I 1997 for oppdagelsen av prioner Han hadde en pasient med CJD 1972. 10 år senere beskrev han prioner. TSE

7 PrPc S-S GPI 1-23 and 232-254: signal sekvens
Octapeptide repeat region Hydrophobic region GPI 180 196 1 23 232 254 1-23 and : signal sekvens GPI: Glycosylphosphatidylinositol anker 180 and 196: glycosylasjon seter

8

9 Transporten av PrPc i cellen
250 aminosyrer-22 første blir fjernet. PrPc syntesen Degeneres av Protease K (enzym) 3-6 timer Forsøk med (GFP) Grønn fluoresence protein merking

10 Funksjon til PrPc i kroppen.
Studie 1-Prnpo/o mus uten PrPc Studie 2- spiller en viktig fysiologisk rolle Studie 3 -Prnpo/o mus uten PrPc Studie 4- multikompleks med kobber, p66 og lamininreseptor, hindrer ødeleggelse av cellen.

11 Det er mange studier om emnet, men alle
konkluderer med at man vet ikke med sikkerhet: Hva funksjonen til PrPc er? Hvorfor er PrPc tilstedet i vevet?

12 Forskjellen mellom PrPc og PrPsc
protease sensitive deler er protease resistant løslig i detergener uløslig i detergener 43% α-heliks, 3% β-plater lang 34% α-heliks, 43% β-plater

13 Konformasjons-endringen av PrPc til PrPsc
*“Protein-Only hypothesis” *Modifikasjon og replikasjon av PrPsc

14 “Protein-only hypothesis”
* Utledet av Stanley Prusiner * Konvertering av normal PrP til infeksiøs PrP * Endring av struktur, α-helix til β-plater * Konformasjonsendringen er permanent

15 Modell 1: Templated assistance mechanism
* Autokatalytisk reaksjon * Heterodimer  homodimer * Termodynamisk likevekt * PrPsc, templat for sin egen replikasjon * Eksponentiell vekst i PrPsc konsentrasjon

16 Modell 2: Nucleated polymerization mechanism
Autokatalytisk: * PrPc monomer reagerer med PrPsc oligomer, danner prion fibriller av PrPsc

17 Nonkatalytisk: * Termodynamisk likevekt av PrPc og PrPsc, PrPsc ustabil * PrPsc monomer blir stabil ved binding til PrPsc oligomer * Flere PrPc blir konvertert til PrPsc

18 PROTEIN X * Bindes til C-terminalen på PrPc, danner isoformen PrP*
* Resirkuleres og brukes på nytt * Chaperone protein funksjon?

19 BSE, fra kyr til menneske!?
nvCJD Hyppighet Overførsel av BSE til primater

20 Artikkel: Gastric Acidity Protects Mice Against Prion infection
Intragastrisk administrasjon av scrapie i forskjellige doser Ranitidine

21 Resultater fra forskning
Antall mus Konsentrasjon av 139A-smittede musehjerne dosert til mus. Ranitidine 6.0mg/ml tilsatt drikkevann. Antall smittede mus(%) 17 0.01% - 0(0%) + 4(23%) 0.1% 3(17%) 6(35%) 12 1.0% 10(83%) 9 7(70%) 10 10% 9(90%) 12(100%) 5 0% Konklusjon

22 Hvis nvCJD er et resultat av konsumert BSE mat, hvordan vil da scrapie agenten komme fra fordøyelsessystemet og opp til hjernen??

23

24 Fare for smitte

25 Artsbarrieren Øverføring av sykdom fra art til art.
Forskjellig uttrykk av PrP mellom arter. Artsbarrieren kan resultere i: Ingen smitte mellom to arter Lenger inkubasjonstid Lavere smitterate

26 Deteksjonsmetoder for Prionprotein
* Immunhistokjemi & Western Blot * Immunoassay * Bioassay * Conformation-dependent immunoassay

27 Immunologiske reaksjon mellom antigen og antistoff
Deteksjonsmarkør

28 Fordeler vs ulemper * Western blot: tidkrevende ( min. 8 timer), mye arbeid * ELISA: hurtigtest (8 timer), massetesting * Bioassay: dyr, lang inkubasjonstid * CDI: sensitiv, hurtigtest (4 timer), massetesting

29 Spørsmål??? Avslutning Hvorfor er BSE så interessant
- Nytt smittestoff - Kan bidra til en større forståelse for andre prionsykdommer - Økonomisk Spørsmål???