Lexikon der Biologie

Prionen



Struktur: Die normalen Prionproteine PrPC bestehen aus einem kugelförmigen Bereich, der aus 3 α-Helices und 1 β-Faltblatt aufgebaut ist, und einem langen Schwanz. Die Prion-Proteine von Mensch und Rind zeigen eine fast identische räumliche Faltung, aber Unterschiede in der Verteilung der elektrostatischen Oberflächenladung. Hingegen bestehen klare lokale Strukturunterschiede im Vergleich der Prion-Proteine von Maus oder Hamster mit dem des Rinds.

Nachweismethoden: Zum Nachweis von krankhaften Prion-Protein-Ablagerungen muß bislang infiziertes Gehirngewebe direkt untersucht werden. Offiziell zugelassene Tests in Deutschland weisen das abnorme PrPSc-Protein durch Western-Blot (blotting-Techniken) oder ELISA nach. Geeignete Methoden zum Prionennachweis im lebenden Menschen oder Tier standen lange Zeit nicht zur Verfügung. Kürzlich wurde jedoch ein Verfahren entwickelt, das den Prionennachweis direkt in der Cerebrospinalflüssigkeit von erkrankten Menschen und Tieren ermöglicht. Dabei werden mittels spezifischer Antikörper Fluoreszenzfarbstoffe an die Prionen gebunden (Fluoreszenzmarkierung, Immunfluoreszenz) und durch das Scannen mit einem Laserstrahl (Laser) sichtbar gemacht. Die Nachweismethode ist selektiv und hochempfindlich. Sehr empfindlich ist auch eine andere, erst kürzlich entwickelte Technologie, bei der in einer Gewebeprobe enthaltenes abnormes PrPSc durch zyklische Wiederholung von 2 Behandlungsschritten amplifiziert wird. Dabei wird zunächst das Probenmaterial mit einem großen Überschuß von normalem PrPC inkubiert, um die Neubildung von PrPSc zu induzieren. In einem zweiten Schritt werden die gebildeten Polymere mittels Ultraschall aufgebrochen, wodurch die Anzahl an PrPSc-Einheiten erhöht wird. Die Methode wird als „protein misfolding cyclic amplification“ bezeichnet und entspricht in ihrem Konzept der DNA-Amplifikation durch PCR (Polymerase-Kettenreaktion).

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