Миелин негізгі ақуызы және демиелинизация аурулары
Myelin basic protein
Миелин негізгі ақуызы (MBP) жүйке жүйесінде миелин қабығының қалыптасуына қатысады. Жүйке импульстарын жылдамдатып, ақ затта жоғары концентрацияланады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Миелиндік базалық белок (MBP) – жүйке жүйесіндегі нервтердің миелинделу процесінде маңызды роль атқаратын белок деп саналады. Миелин қабығы – жүйке жүйесіне тән, көп қабатты мембрана, ол аксоналдық импульстің таралу жылдамдығын едәуір арттыру үшін оқшаулағыш ретінде жұмыс істейді. MBP миелин мембранасындағы липидтермен өзара әрекеттесіп, миелиннің дұрыс құрылымын сақтайды. MBP алғаш рет 1971 жылы сиыр миелин мембраналарынан бөліп алынғаннан кейін анықталды. Белок деңгейінде, Орталық Нерв Жүйесінде (ОНЖ) ақ заттағы MBP концентрациясы ми қабығына қарағанда он есе жоғары.
Myelin basic protein (MBP) is a protein believed to be important in the process of myelination of nerves in the nervous system. The myelin sheath is a multi layered membrane, unique to the nervous system, that functions as an insulator to greatly increase the velocity of axonal impulse conduction. MBP maintains the correct structure of myelin, interacting with the lipids in the myelin membrane. MBP was initially sequenced in 1971 after isolation from bovine myelin membranes. At protein level, the concentration of MBP in the CNS is tenfold higher in sections of white matter compared with cerebral cortex.
Құрылымы
Миелиндік базалық белок ерітіндіде тұрақты екінші құрылымы жоқ, өзіндік ретсіз белок ретінде жіктеледі. Көптеген IDP-лер сияқты, оның жоғары таза заряды және төмен орташа гидрофобтылығы бар, бұл дәстүрлі белок бүктеуін қозғаушы гидрофобты әсерді азайтады. Онда IDP аминқышқылдарының қалыпты құрамына қатысты кейбір ерекшеліктер бар. Мысалы, МБП-да көптеген IDP-лерге қарағанда аргинин көбірек, ал глутамин қышқылы аз. Дегенмен, бұл MBP-нің мембранамен дұрыс әрекеттесуі үшін жеткілікті негізді және оң зарядталған болуына қажетті өзгерістер болуы мүмкін. MBP липидтермен өзара әрекеттескенде тұрақтырақ екінші құрылым қабылдайтыны көрсетілген. ЯМР (NMR) және Cys-ке тән спиндік таңбалау эксперименттері бұл құрылымда бета-парақ және амфипатиялық спираль аймақтары болады деп болжады. Атынан көрініп тұрғандай, миелиндік базалық белок айтарлықтай негізді, оның изоэлектрлік нүктесі 10-ға тең. Ол жасушалық мембранамен оң зарядтары мен жасушалық мембрананың теріс зарядталған фосфолипидтік бас бөліктері арасындағы электростатикалық өзара әрекеттесу арқылы байланысады деп есептеледі. Бұл өзгерістерге фосфорилдану, метилирлеу, деамидациялау, цитруллиндеу, АДФ рибосиллациялау және N-терминалды ациллау жатады. Олардың әрқайсысы оң зарядты азайтатындықтан, С8 изомерлерінің ең кішкентай таза оң заряды бар. Бұл посттрансляциялық өзгерістердің өзгеруі демиелинизациялық аурулармен байланысты. Атап айтқанда, көптеген склерозбен ауыратын адамдардан бөліп алынған МБП-де цитруллиндеу деңгейі жоғары және оң заряды төмен болады. Марбург синдромы деп аталатын сирек кездесетін және ауыр формадағы СР-да цитруллиндеу тіпті кеңірек байқалады.
Myelin basic protein has been classified as an intrinsically disordered protein that has no stable secondary structure in solution. Like most IDPs, it has a high net charge and a low mean hydrophobicity, minimizing the hydrophobic effect that drives traditional protein folding. It does contain some exceptions to normal IDP amino acid content. For example, MBP has more arginine and less glutamic acid than most IDPs. However, this is likely because those changes are necessary for MBP to be sufficiently basic and positively charged to correctly interact with the membrane. Notably, MBP has been shown to adopt a more stable secondary structure on interaction with lipids. NMR and Cys specific spin labeling experiments have predicted this structure to contain beta sheet and regions of amphipathic helix. As implied by its name, myelin basic protein is significantly basic, with an isoelectric point of 10. It is thought to associate with the cell membrane through electrostatic interactions between its positive charges and negatively charged phospholipid heads of the plasma membrane. These modifications include phosphorylation, methylation, deamidation, citrullination, ADP ribosylation, and N terminal acylation C1 is the least modified, while C8 is the most distinct, containing 6 11 additional citrullinations. Since each of these decreases its positive charge, C8 has the smallest net positive charge of the isomers. Alternations in these post translational modifications have been associated with demyelinating diseases. Notably, MBP isolated from individuals with multiple sclerosis have had a higher degree of citrullination and a smaller positive charge. In a rare, severe form of MS known as Marburg's syndrome, the citrullination was even more extensive.
Аурудың пайда болуындағы рөлі
MBP-ге қызығушылық оның демиелинизациялайтын ауруларда, әсіресе көпқабатты склерозда (MS) атқаратын рөліне бағытталған. MS-тағы аутоиммундық жауаптың нысаналық антигені әлі анықталған жоқ. Дегенмен, бірнеше зерттеулер MBP-ге қарсы антиденелердің MS патогенезіндегі рөлін көрсетті. Бұл зерттеулер осы пептидпен Т-клеткалардың белсендірілгенін көрсетті. Бұл белсенді Т-клеткалары адам MBP-нің бір бөлігімен сәйкес келетін синтетикалық пептидтік тізбекке қарсы иммундық жауапты таниды және бастайды. Зерттеулер көрсеткендей, көпқабатты склерозбен ауыратын науқастарда осы қиылысқан реакцияға түсетін Т-клеткаларының деңгейі айтарлықтай жоғары. Кейбір зерттеулерде жануарға MBP-ге қарсы иммундық жауапты тудыру үшін MBP-мен егу, қан-ми тосқауылының өткізгіштігін арттырады. Егер жануарға белгілі бір емес белоктарға қарсы егу жүргізілсе, өткізгіштік одан да артады. MBP-нің енгізілуі қан-ми тосқауылының (BBB) өткізгіштігін арттырады, бұл иммундық жасушалардың миға, яғни құтыру вирусының негізгі көбею ортасына енуіне мүмкіндік береді. Күміс түсті жарыққан құтыру вирусымен (SHBRV) жұқтырған тышқандарды зерттеуде MBP-мен емделген тышқандардың өлім-жұлым көрсеткіші, емделмеген бақылау тобына қарағанда 20-30%-ға жақсарды. Сау, жұқпаған тышқандарға MBP енгізгенде өлім-жұлым көрсеткіші 0-40% аралығында артатынын атап өту маңызды.
Interest in MBP has centered on its role in demyelinating diseases, in particular, multiple sclerosis (MS). The target antigen of the autoimmune response in MS has not yet been identified. However, several studies have shown a role for antibodies against MBP in the pathogenesis of MS. It is able to show that T cells were activated by this peptide. These activated T cells also recognized and initiated an immune response against a synthetically created peptide sequence that is identical to part of human MBP. During their research, they found that the levels of these cross reactive T cells are significantly elevated in multiple sclerosis patients. Some research has shown that inoculating an animal with MBP to generate an MBP specific immune response against it increases blood–brain barrier permeability. Permeability is enhanced when the animal is inoculated against non specific proteins. A targeted immune response to MBP has been implicated in lethal rabies infection. The inoculation of MBP generates increases the permeability of the blood–brain barrier (BBB), allowing immune cells to enter the brain, the primary site of rabies virus replication. In a study of mice infected with Silver haired bat rabies virus (SHBRV), the mortality rate of mice treated with MBP improved 20% 30% over the untreated control group. It is significant to note that healthy uninfected mice treated with MBP showed an increase in mortality rate between 0% and 40%.