Прионы и шапероны дрожжей: общие сведения

Эффекты отдельных шаперонов и их взаимодействие могут зависеть от первичной последовательности, а также вторичной и третичной структуры используемых прионных белков. Этого следует ожидать поскольку шапероны специфично взаимодействуют с участками белков, экспонированными на поверхности, а изменение структуры меняет их доступность и сродство к шаперонам. Таким образом, приведенные ниже данные следует воспринимать как иллюстрацию возможных эффектов шаперонов на прионообразование.

Свойства дрожжевых прионов предполагают, что они очень похожи не только на прионы млекопитающих , но и на амилоиды . Также как и амилоидные белки, Sup35 собирается in vitro в фибриллы крайне похожие по свойствам на амилоидные структуры [ Glover ea 1997 ]. Таким образом прионы дрожжей могут служить хорошей моделью для изучения факторов, которые влияют и на прионы млекопитающих и на амилоидозы. В отличие от Hsp104, который отсутствует у человека, анти-прионный эффект Ssa1, Ssb1, Ydj1 и других шаперонов позволяет предположить, что их гомологи у человека могут как- то влиять и на PrP [ Kushnirov ea 2000 ].

Итак становится понятно, что прионный белок, сам по себе, необходим, но не достаточен для поддержания прионного состояния, а также для его наследования в ряду поколений. Также необходимо множество различных шаперонов и других факторов, влияющих на прионы. Становится ясно, что инфекционность прионной конформации зависит от ситуации в клетке и само понятие прион всегда следует рассматривать вместе с другими сопутствующими факторами. Из этого вытекает возможность существования скрытых прионов, т.е. белков, не являющихся прионными в нормальных условиях, но способных приобрести свойства приона в экстремальной ситуации, например, при стрессе, массированном протеолизе, связанным с апоптозом и т.д.

В экспериментах, изменяя концентрации разных шаперонов, можно попытаться выявить новые прионные белки. Наиболее подходящими кандидатами в дрожжах могли бы быть белки, содержащие Q/N-богатые домены. Интересно, что именно так были выявлены прионные белки дрожжей Rnq1 и New1. Анализ их последовательностей обнаружил Q/N-богатые домены, а затем были экспериментально подтверждены их прионные свойства [ Sondheimer ea 2000 ].Таким же образом можно было бы попытаться обнаружить прионные белки в организмах, где они до сих пор неизвестны, например, у бактерий.