Setiap kali kita memikirkan penyakit atau penyebabnya, pikiran kita sering muncul dengan balasan menyerupai basil dan virus. Namun, bagaimana jikalau saya memberi tahu Anda bahwa ada satu penjahat tertentu yang tidak mempunyai asam nukleat atau organel sel apa pun! Ini bekerjsama bukan organisme. Ini yaitu biomolekul tunggal – Protein! Bayangkan saja, hanya ada satu molekul protein yang bertambah jumlahnya dan sanggup menimbulkan penyakit! Tetapi bagaimana sebuah protein sanggup bereplikasi? Khususnya tanpa enzim atau mesin seluler! Ya, itu tidak benar-benar meniru, tetapi jumlahnya bertambah!
Protein-protein aneh ini disebut Prion, sebuah istilah yang diciptakan oleh Dr. Stanley Prusiner. Dia dan timnya mengisolasi protein itu sendiri. Prusiner memenangkan Hadiah Nobel Kedokteran pada tahun 1997 untuk penelitiannya perihal prion. Selama beberapa tahun, prion bukanlah misteri bagi para peneliti, sebab mereka sangat sulit untuk diisolasi. Fungsi mereka masih belum sepenuhnya dipahami sampai dikala ini!
Prion hadir di seluruh badan Anda, terutama di otak! Kaprikornus mengapa protein yang sama ini menimbulkan masalah? Dan jikalau mereka hadir di semua orang, mengapa kita semua tidak terpengaruh oleh dampak negatifnya? Jawaban singkat? Perbedaannya ada pada struktur mereka! Protein prion dalam badan kita dan protein prion penyebab penyakit berbeda dalam hal struktur.
Struktur Protein
Sebelum kita terjun ke prion, penting untuk memahami struktur protein dan bagaimana hubungannya dengan fungsinya. Protein bekerjsama mempunyai 4 level struktur! Protein dibuat dari rangkaian asam amino, dan rantai ini (juga dikenal sebagai polipeptida) membentuk struktur utamanya. Tergantung pada asam amino ini dan interaksi melalui ikatan hidrogen di antara mereka, dua jenis struktur sekunder sanggup dibentuk, yaitu alfa-heliks dan beta-sheets. Struktur ini kemudian dilipat menjadi struktur tiga dimensi. Lipat ini didorong oleh interaksi hidrofobik. Struktur dijaga tetap utuh melalui jembatan garam (kombinasi ikatan hidrogen dan ikatan ionik) dan ikatan disulfida. Akhirnya, banyak sub unit berkumpul dan membentuk struktur kuaterner. Struktur ini bertindak sebagai satu unit dan melaksanakan aneka macam fungsi.
Ini berarti bahwa urutan asam amino memilih struktur protein fungsional. Berikutnya yaitu kekerabatan antara struktur dan fungsi! Protein tidak mengikat secara acak sasaran mereka. Mereka mempunyai situs aktif spesifik yang dipakai untuk mengikat dan melanjutkan pekerjaannya. Jadi, pada akhirnya, jikalau strukturnya berubah, itu akan mengubah bentuk situs yang aktif. Ini akan menghentikan protein untuk sanggup melaksanakan tugasnya! Juga, dalam masalah tertentu, perubahan struktur akan mengubah fungsi dan menimbulkan masalah, sebab mungkin mengikat sasaran yang tidak dimaksudkan untuk protein tertentu!
Sekarang, saatnya mempelajari prion!
Struktur Prion
Protein prion (PrP) yang ditemukan dalam badan kita dan mereka yang menimbulkan penyakit berbeda secara struktural. Beberapa dari mereka bahkan tahan terhadap protease (enzim yang menurunkan protein). Kita akan melihat kedua isoform.
PrPC – Protein ini ditemukan di membran sel. Mereka diyakini memainkan kiprah penting dalam pensinyalan dan adhesi sel. Namun, penelitian sedang berlangsung sebab duduk masalah yang terkait dengan fungsinya belum terpecahkan.
PrPSc – Prion penyebab penyakit ini resistan terhadap protease. Ini mengubah PrPC dengan memengaruhi konformasinya. Perubahan struktur mengubah cara interaksi dan interkoneksi dengan protein! Struktur 3-D prion ini tidak diketahui, tetapi apa yang kita ketahui yaitu bahwa mereka mempunyai lebih banyak lembaran beta daripada struktur alfa-helik yang biasa. Prion ini juga membentuk serat amiloid yang sangat terstruktur. Ujung serat bertindak sebagai templat untuk dilekati protein bebas lainnya. Hanya prion yang serupa dengan asam amino yang sama yang sanggup mengikat! Ikatan lintas spesies sangat jarang, tetapi itu mungkin.
Fungsi
Memahami fungsi prion belum menjadi kiprah yang mudah. Terlepas dari kemajuan teknologi kami, kami belum mendapat bukti terang dari fungsi yang dimilikinya dalam tubuh. Pendekatan yang diambil oleh para ilmuwan yaitu untuk memisahkan gen dari tikus dan mencari perubahan. Pada dasarnya, ini untuk memeriksa, jikalau kita menghapus PrP, apakah ada yang salah atau tidak? Eksperimen semacam itu telah memperlihatkan balasan yang tidak terang dan tikus hanya memperlihatkan kelainan kecil.
Sebuah studi tahun 2004 memperlihatkan bahwa kurangnya gen PrP pada tikus mengubah potensiasi jangka panjang pada hipokampus. Juga, artikel 2006 lainnya memperlihatkan bahwa lisan PrP pada sel induk diharapkan untuk pembaharuan diri dari sumsum tulang. Kurangnya PrP juga menciptakan sel-sel peka terhadap penipisan sel.
Sifat
- Prion sangat kecil sehingga bahkan lebih kecil dari virus dan hanya sanggup dilihat melalui mikroskop elektron ketika mereka telah mengumpulkan dan membentuk sebuah cluster.
- Prion juga unik sebab tidak mengandung asam nukleat, tidak menyerupai bakteri, jamur, virus dan patogen lainnya. Prion karenanya tahan terhadap mekanisme yang menghancurkan patogen dengan memecah asam nukleat.
- Lebih jauh, sebab partikel-partikel ini yaitu versi absurd dari protein normal yang sudah dikodekan dalam tubuh, mereka tidak memicu respons imun inang, menyerupai yang dilakukan patogen lainnya.
- Protein prion normal dianggap terdiri dari gulungan fleksibel yang disebut heliks alfa, tetapi dalam bentuk terlipat yang abnormal, heliks ini direntangkan ke dalam struktur padat yang disebut lembaran beta.
- Enzim sel yang disebut sebagai protease sanggup memecah protein normal, tetapi protein prion resisten terhadap ini dan kemudian berakumulasi dalam jaringan otak ketika mereka bereplikasi.
Perilaku menyerupai prion juga sanggup dilihat pada beberapa jenis jamur. Prion jamur ini telah dipelajari secara luas untuk memperlihatkan petunjuk perihal bagaimana prion mempengaruhi mamalia, meskipun prion jamur tidak berbahaya bagi inangnya.
Bagaimana prion menginfeksi dan mereplikasi?
Topik nanah dan replikasi Prion telah menjadi topik yang paling kontroversial. Karena, jikalau Anda memikirkannya, bagaimana molekul protein sanggup bertambah jumlahnya tanpa memakai Transkripsi atau translasi? Tidak mempunyai mesin seluler seharusnya menciptakan kiprah replikasi menjadi tidak mungkin. Tetapi prion melaksanakan hal itu!
Mirip dengan fungsi, mencari tahu mekanisme replikasinya bukanlah kiprah yang mudah. Infeksi sel in vitro telah sulit dan sebagian besar berakhir dengan kegagalan. Sebagian besar germ sel (yang kita gunakan untuk percobaan) yang mengekspresikan PrP seluler resisten terhadap nanah prion. Bahkan jikalau germ sel tertentu rentan terhadap galur PrP, kemungkinan besar akan resisten terhadap galur lain. Masalah lain yang dihadapi oleh para peneliti yaitu kurangnya antibodi yang secara meyakinkan sanggup mendeteksi PrP (Sc). Masalah-masalah ini dikombinasikan telah menciptakan replikasi prion sulit dipahami.
Asupan Prion
Langkah awal dalam memahami seluruh proses nanah yaitu mengetahui bagaimana prion diambil oleh sel. Tingkat penerimaan prion oleh germ sel tergantung pada bagaimana persiapan (mengandung prion) dibuat dan jikalau mereka diperlakukan oleh biro / materi kimia. Banyak penelitian telah memperlihatkan bahwa strain yang diketahui resisten terhadap prion telah memakai PrP (Sc). Ini menciptakan mereka berpikir bahwa reseptor untuk PrP (Sc) hadir bahkan di garis sel yang resistan! Reseptor yang telah terbukti mempengaruhi asupan prion ke dalam sel yaitu LRP / LR, HS, dan Proteoglikan. Ketika tikus dipakai yang tidak mempunyai reseptor LRP / LR, penurunan asupan prion diamati. Tes semacam itu mengukuhkan fakta bahwa reseptor ini memainkan kiprah penting.
Metode lain untuk perembesan prion yaitu makropinositosis. Sebuah tes dilakukan di mana inhibitor makropinositosis dipakai untuk memblokir proses dan sekali lagi, penurunan perembesan diamati. Ini hanya beberapa cara yang diketahui bahwa perembesan terjadi.
Pembentukan Prion
Proses pembentukan tidak sepenuhnya dipahami, tetapi para peneliti telah melihat aneka macam faktor yang mempengaruhi pembentukannya dan dengan demikian sanggup memainkan kiprah dalam pembentukan tersebut. Penelitian telah memperlihatkan bahwa ini yaitu proses yang cepat dan dimulai dalam beberapa menit sampai beberapa jam. Produksi PrP (Sc) sering bersifat sementara dan tidak berakhir sebagai infeksi. Salah satu hal yang penting untuk pembentukan prion yaitu lipid rakit. Diamati bahwa sesudah pengobatan dengan obat filipin, pembentukan prion berhenti. Obat filipin menghabiskan kolesterol dan mengganggu rakit lipid.
PrP (Sc) sebagian besar terlihat di sisi internal dengan hanya beberapa menit dari mereka berada di permukaan sel. Agar PrP (C) dikonversi menjadi PrP (Sc), PrP (C) harus dikirim ke membran plasma. Setelah pembatalan PrP (C), diamati bahwa akumulasi PrP (Sc) berkurang di dalam sel dan dalam percobaan lain, gangguan transportasi PrP (C) ke membran sel secara efektif menyembuhkan sel, sebab mencegah PrP (Sc) ) pembentukan. Bahkan sel-sel yang kekurangan GPI (Glycosylphosphatidylinositol) sebagian tidak sanggup mempertahankan pembentukan PrP (Sc) dalam sel.
Bagaimana prion menyebar dari sel ke sel?
Ada dua cara utama untuk membuatkan prion ke dalam sel. Cara pertama yaitu melalui pelepasan PrP (Sc) ke dalam media kultur sel dan cara kedua yaitu melepaskannya dengan eksosom. Sebuah studi oleh Kanu dan rekannya memperlihatkan bahwa nanah sel-ke-sel bergantung pada kedekatan sel atau kontak langsung. Dalam beberapa penelitian, PrP (Sc) dilepaskan ke dalam kultur, tetapi transmisi ke sel terdekat lebih disukai. Metode yang sempurna dari nanah sel ke sel tidak dipahami dengan baik, tetapi penelitian terbaru menyampaikan bahwa jembatan sitoplasma terlibat. Jembatan-jembatan ini dikenal sebagai tabung tunneling, dibuat dari aktin, yang membantu dalam komunikasi antar sel.
Penyakit prion
Penyakit prion (secara kolektif dikenal sebagai ensefalopati spongiformis menular) terdiri dari beberapa kondisi yang sanggup mempengaruhi insan dan binatang lainnya. Penyakit prion yang paling umum diketahui yang mempengaruhi insan yaitu Creutzfeldt-Jakob Disease (CJD) dan variasinya. Beberapa penyakit lain yang dikenal yaitu Scrapie (Domba) dan Bovine spongiform encephalopathies (umumnya dikenal sebagai Penyakit Sapi Gila).
Sumber aciknadzirah.blogspot.com