Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби
Проведено дослідження ізоформ фізіологічного пріона у мозку великої рогатої худоби. Визначено стабільне співвідношення ізоформ пріона у різних структурно-функціональних частинах мозку. На підставі результатів цього дослідження постулюється можливість диференціації штамів фізіологічного та патологі...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Праці наукового товариства ім. Шевченка |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Західний науковий центр НАН України і МОН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74091 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби / В. Влізло, Х. Майор, П. Вербицький, В. Стадник // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 228–232. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-74091 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Влізло, В. Вербицький, П. Майор, Х. Стадник, В. 2015-01-18T15:54:00Z 2015-01-18T15:54:00Z 2007 Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби / В. Влізло, Х. Майор, П. Вербицький, В. Стадник // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 228–232. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. 1563-3569 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74091 616-003.811:619:636.2 Проведено дослідження ізоформ фізіологічного пріона у мозку великої рогатої худоби. Визначено стабільне співвідношення ізоформ пріона у різних структурно-функціональних частинах мозку. На підставі результатів цього дослідження постулюється можливість диференціації штамів фізіологічного та патологічного пріонів з використанням описаного методичного підходу. The pattern of isoformes of physiological prion in cattle brain was investigated. Stable correlation between present isoformes was shown in different structural-functional parts of brain. On the basis of those results, an opportunity to differentiate strain of physiological and pathological prions taking into account the described methodical approach is suggested. uk Західний науковий центр НАН України і МОН України Праці наукового товариства ім. Шевченка Біохемія Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби Тhe expression profile of physiologycal prion in cattle brain Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| spellingShingle |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби Влізло, В. Вербицький, П. Майор, Х. Стадник, В. Біохемія |
| title_short |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| title_full |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| title_fullStr |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| title_full_unstemmed |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| title_sort |
профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби |
| author |
Влізло, В. Вербицький, П. Майор, Х. Стадник, В. |
| author_facet |
Влізло, В. Вербицький, П. Майор, Х. Стадник, В. |
| topic |
Біохемія |
| topic_facet |
Біохемія |
| publishDate |
2007 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Праці наукового товариства ім. Шевченка |
| publisher |
Західний науковий центр НАН України і МОН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Тhe expression profile of physiologycal prion in cattle brain |
| description |
Проведено дослідження ізоформ фізіологічного пріона у мозку великої рогатої худоби. Визначено стабільне співвідношення ізоформ пріона у різних
структурно-функціональних частинах мозку. На підставі результатів
цього дослідження постулюється можливість диференціації штамів фізіологічного та патологічного пріонів з використанням описаного методичного підходу.
The pattern of isoformes of physiological prion in cattle brain was investigated. Stable correlation
between present isoformes was shown in different structural-functional parts of brain.
On the basis of those results, an opportunity to differentiate strain of physiological and pathological
prions taking into account the described methodical approach is suggested.
|
| issn |
1563-3569 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/74091 |
| citation_txt |
Профіль експресії фізіологічного пріона у головному мозку великої рогатої худоби / В. Влізло, Х. Майор, П. Вербицький, В. Стадник // Праці Наукового товариства ім. Шевченка. — Л., 2007. — Т. XVIII: Хемія і біохемія. — С. 228–232. — Бібліогр.: 9 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT vlízlov profílʹekspresíífízíologíčnogopríonaugolovnomumozkuvelikoírogatoíhudobi AT verbicʹkiip profílʹekspresíífízíologíčnogopríonaugolovnomumozkuvelikoírogatoíhudobi AT maiorh profílʹekspresíífízíologíčnogopríonaugolovnomumozkuvelikoírogatoíhudobi AT stadnikv profílʹekspresíífízíologíčnogopríonaugolovnomumozkuvelikoírogatoíhudobi AT vlízlov theexpressionprofileofphysiologycalprionincattlebrain AT verbicʹkiip theexpressionprofileofphysiologycalprionincattlebrain AT maiorh theexpressionprofileofphysiologycalprionincattlebrain AT stadnikv theexpressionprofileofphysiologycalprionincattlebrain |
| first_indexed |
2025-11-25T21:00:34Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:00:34Z |
| _version_ |
1850545044426063872 |
| fulltext |
УДК 616-003.811:619:636.2
Василь ВЛІЗЛО, Петро ВЕРБИЦЬКИЙ, Христина МАЙОР,
Віталій СТАДНИК
ПРОФІЛЬ ЕКСПРЕСІЇ ФІЗІОЛОГІЧНОГО ПРІОНА У
ГОЛОВНОМУ МОЗКУ ВЕЛИКОЇ РОГАТОЇ ХУДОБИ
Інститут біології тварин УААН, м. Львів
Проведено дослідження ізоформ фізіологічного пріона у мозку великої рога-
тої худоби. Визначено стабільне співвідношення ізоформ пріона у різних
структурно-функціональних частинах мозку. На підставі результатів
цього дослідження постулюється можливість диференціації штамів фізіо-
логічного та патологічного пріонів з використанням описаного методично-
го підходу.
Пріонні інфекції – це велика група нейродегенеративних захворю-
вань, на які страждають тварини і люди. Захворювання такого типу у
людей реєструють доволі рідко, тоді як лише у Великій Британії при епі-
зоотії „коровґячого сказу” загинуло понад 190 тис. голів великої рогатої
худоби (ВРХ) [1]. Пріонні інфекції уражають клітини центральної нерво-
вої системи. При цьому простежується патологічно високий показник
проліферації астроцитів, масове відмирання нейронів і утворення на їх-
ньому місці вакуолей, на фоні відсутності будь-якої імунної реакції [2, 3].
Такі зміни несумісні з життям, тому усі пріонні хвороби летальні. Пріонні
інфекції відрізняються нетиповою природою збудника. На відміну від
розповсюджених інфекційних агентів (бактерій, вірусів тощо), збудником
пріонних хворoб є білок – конформаційно змінена ізоформа непатогенно-
го пріон-протеїну, який експресується у більшості клітин еукаріот [1].
Фізіологічна функція цього білка до кінця не зґясована. З’ясовано, що
він опосередковує передачу екстрацелюлярних сигналів, володіє про і ан-
тиапоптичною активністю, бере участь у транспорті міді [4, 5].
Відомо, що пріон – це мембранний білок, який у разі виникнення прі-
онної інфекції накопичується в середині клітини у великій кількості та
слугує субстратом для утворення патологічного пріону [6]. Варто також
зазначити, що для фізіологічного пріона характерна наявність трьох ізо-
форм – де-, моно- та диглікозильованої, які мають молекулярну масу
29, 25 та 19 kDa, відповідно [7].
Існує декілька гіпотетичних механізмів репродукції патологічної фор-
ми пріон-протеїну, проте жоден з них не доведений експериментально.
Загальноприйнятим є припущення про здатність мінімальної інфекційної
частки – пріонового димеру зв’язуватись із нормальним білком і трансфор-
ПРОФІЛЬ ЕКСПРЕСІЇ ФІЗІОЛОГІЧНОГО ПРІОНА У ГОЛОВНОМУ МОЗКУ ВЕЛИКОЇ... 229
мувати його у нерозчинну, стійку до дії протеїназ патологічну форму [5].
Мікроскопічні дослідження засвідчили, що молекули патологічного
пріона асоціюють із утворенням амілоїдо-подібних фібрил. Така здатність
до полімеризації зумовлена появою у складі патологічного пріону підви-
щеної кількості гідрофобних β-складчастих структур, які мають високий
потенціал полімеризації [1].
Отже, пріонні хвороби характеризуються накопиченням у клітинах
мозку агрегатів патологічного пріон-протеїну, своєрідним субстратом для
утворення якого є фізіологічний пріон.
Експресія фізіологічного пріону є важливим фактором розвитку пріон-
них хворіб, з огляду на те, що накопичення патологічного пріона безпосе-
редньо пов’язане з інтенсивністю біосинтезу його фізіологічного поперед-
ника.
МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ
Дослідження проводили на головному мозку клінічно здорових особин
великої рогатої худоби зрілого віку чорно-рябої породи. Відпрепаровані
частини головного мозку до проведення досліджень зберігалися при —
20°С.
Дот-блот аналіз. Після розморожування тканину лізували у десяти-
кратному об’ємі спеціального буфера (10% N-лаурилсаркозин, 10 мкМ
фенілметилсульфонілфторид, 10 мкМ N-етилмалеїмід в 0.01 М Na-фос-
фатному буфері, 0.001% коктейль інгібіторів протеїназ (Sigma, Germany),
рН 7.4). Далі зразки центрифугували при 5200 g протягом 5 хв при 4°С. У
готових лізатах вимірювали концентрацію білка методом Лоурі (Cімко,
Україна). Для вирівнювання об’ємів і концентрацій загального білка зраз-
ки розводили спеціальним буфером (25 мM Tріс-HCl, 150 мM NaCl, 2.5
мM KCl, pH = 7.4). Далі розведені зразки наносили на нітроцелюлозну
мембрану (Millipor). Для виявлення фонового свічення на мембрану нано-
сили буфер для лізування та спеціальний буфер для розведення зразків.
Після нанесення контрольнихі дослідних зразків мембрану інкубували з
моноклональними анти-PrPC антитілами 6Н4 (Prionics, Swiss) – 1:2000 у
ЗФРТ 90 хв., поліклональними козячими антимишиними антитілами,
кон’югованими з лужною фосфатазою (Sigma, USA) – 1:5000 у ЗФРТ
30 хв. Детекцію імунних комплексів проводили з використанням комер-
ційного розчину субстрату для лужної фосфатази – CDP-Star (Tropix,
GB). Візуалізацію проводили за допомогою рентгенівської плівки ECL
HyperFilm (Amersham, USA) та набору для проявки плівок (Kodak).
Імуноблот-аналіз глікоформ PrPC [8]
Після розморожування тканину лізували у десятикратному об’ємі спе-
ціального буфера (10% N-лаурилсаркозин, 10 мкМ фенілметилсульфоніл-
фторид, 10 мкМ N-етилмалеїмід в 0.01 М Na-фосфатному буфері, 0.001%
коктейль інгібіторів протеїназ (Sigma, Germany), рН 7.4). Далі зразки
центрифугували при 5200 g протягом 5 хв при 4°С. У готових лізатах ви-
мірювали концентрацію білка методом Лоурі. Далі до над осадової рідини
додавали однаковий об’єм буферу Леммлі [9] (Sigma, Germany), зразки
прогрівали протягом 5 хв при 95°С, після чого проводили електрофорез у
градієнтному (5 — 18% градієнт мономерів) поліакриламідному гелі та
електроблотинг білків на PVDF-мембрану (Millipor, USA). Для контролю
230 ВАСИЛЬ ВЛІЗЛО, ПЕТРО ВЕРБИЦЬКИЙ, ХРИСТИНА МАЙОР, ВІТАЛІЙ СТАДНИК
блотингу та визначення відносних молекулярних мас досліджуваних біл-
ків використовували набір білкових маркерів SeaBlue Plus2 (Invitrogen,
USA). Після електроблотингу мембрану блокували, шляхом інкубування
в 5% знежиреному молоці на забуференому фізіологічному розчині
(ЗФРТ) (0.01% Твін-20 на забуференому фізіологічному розчині) 60 хв.
Далі мембрану інкубували з моноклональними анти-PrPC антитілами
6Н4 (Prionics, Swiss) – 1:2000 у ЗФРТ 90 хв, поліклональними козячими
антимишиними антитілами, кон’югованими з лужною фосфатазою (Sig-
ma, USA) – 1:5000 у ЗФРТ 30 хв. Детекцію імунних комплексів викону-
вали з використанням комерційного розчину субстрату для лужної фос-
фатази – CDP-Star (Tropix, GB). Візуалізацію проводили за допомогою
рентгенівської плівки ECL HyperFilm (Amersham, USA) та набору для
проявки плівок (Kodak).
Статистичне опрацювання результатів. Опрацювання проводили
за допомогою програми Microsoft Excel 2003 з використанням t-тесту
Стьюдента та обчисленням коефіцієнта кореляції.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Ми досліджили загальний рівень експресії фізіологічної форми пріон
протеїну у різних частинах головного мозку великої рогатої худоби мето-
дом точкової гібридизації. Було показано, що найвищий рівень експресії
фізіологічного пріона простежується у довгастому мозку, нюховому трак-
ті та нюхових горбах (рис. 1).
Рис. 1. Аналіз загального рівня експресії фізіологічного пріон-протеїна у відділах
головного мозку великої рогатої худоби методом точкової гібридизації.
Для дослідження глікоформного спектра фізіологічного пріона у різ-
них відділах голоного мозку ВРХ ми використали метод диск-електофо-
ПРОФІЛЬ ЕКСПРЕСІЇ ФІЗІОЛОГІЧНОГО ПРІОНА У ГОЛОВНОМУ МОЗКУ ВЕЛИКОЇ... 231
резу у градієнті ПААГ із наступним імуноблотингом.
Крім трьох основних глікоформ, ми виявили дві додаткові ізоформи в
нюховому тракті та горбиках, двогорбковому тілі та мозочку. У лобних
частках та епіфізі було детектовано три додаткові ізоформи (рис. 2). Вра-
ховуючи їх електрофоретичну рухливість – це частково глікозильовані
форми фізіологічного пріона.
Рис. 2. Імуноблот-аналіз профілів експресії ізоформ фізіологічного пріона у
відділах головного мозку великої рогатої худоби.
Узагальнюючи результати, отримані за допомогою методів точкової
гібридизації та імуноблотингу, можна сказати, що найвищий рівень екс-
пресії фізіологічної форми пріон-протеїну протсежується у довгастому
мозку, нюхових горбиках та нюховому тракті. В епіфізі, мозочку та лоб-
них частках великих півкуль його рівень є приблизно у два рази нижчий,
порівняно із довгастим мозком. Ці результати дають змогу виявити час-
тини мозку, які можуть бути залучені у процеси реплікації патологічного
пріона.
Дослідження експресії глікоформ фізіологічного пріон-протеїну засвід-
чило, що в усіх частинах мозку домінуючою є диглікозильована його ізо-
форма, дещо менше представлені ізоформи, які є частково глікозильова-
ними. Мінорною є повністю деглікозильована форми фізіологічного пріо-
на. І, хоча, співвідношення цих ізоформ є варіабельним, залежно від час-
тини мозку, однак загальна тенденція є незмінною.
ВИСНОВКИ
1. Показано, що найвищий рівень експресії фізіологічного пріон-про-
теїну простежується в довгастому мозку та частинах нюхового
тракту ЦНС.
2. З’ясовано, що співвідношення глікоформ фізіологічного пріона до-
сить стабільне для всіх досліджених частин мозку і виражається
співвідношенням
232 ВАСИЛЬ ВЛІЗЛО, ПЕТРО ВЕРБИЦЬКИЙ, ХРИСТИНА МАЙОР, ВІТАЛІЙ СТАДНИК
2СНО-PrPС > CHO-PrPС > PrPС,
де 2СНО-PrPС – диглікозильована форма фізіологічного пріона;
CHO- PrPС – моноглікозильована форма фізіологічного пріона;
PrPС – деглікозильована форма фізіологічного пріона.
ЛІТЕРАТУРА
1. Prusiner S.B. Prions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998. – Vol. 95. –
P. 13363 — 13383.
2. Gavier-Widen D., Biacabe A.-G., Laplanche J.-L. et al. Distinct molecular
phenotypes in bovine prion diseases // EMBO J. – 2004. – Vol. 5. – P. 110 —
115.
3. Wilesmith J.W., Wells G.A.H., Ryan J.B.M., et al. A cohort study to examine
maternally-associated risk factors for bovine spongiform encephalopathy //
Vet. Rec. – 1997. – Vol. 141. – P. 239 — 243.
4. Beringue V., Mallinson G., Kaisar M. et al. Regional heterogeneity of cellular
prion protein isoforms in the mouse brain // Brain. – 2003. – Vol. 126. –
P. 2065 — 2073.
5. Aguzzi A., Heikenwalder M. Pathogenesis of prion diseases: current status and
future outlook // Nature Reviews Microbiology. – 2006. – Vol. 4. – P. 765 —
775.
6. Collinge J. Molecular neurology of prion disease // J. Neurol. Neurosurg. Psy-
chiatry. – 2005. – Vol. 76. – P. 906 — 919.
7. Be’ringue V., Bencsik A., Le Dur A. et al. Isolation from Cattle of a Prion Strain
Distinct from That Causing Bovine Spongiform Encephalopathy // PLoS
Pathogens. – 2006. – Vol. 2, № 10. – P. 0956 — 0963.
8. Peden A., Ritchie D., Head M. et al. Detection and Localization of PrPSc in the
Skeletal Muscle of Patients with Variant, Iatrogenic, and Sporadic Forms of
Creutzfeldt-Jakob Disease // Amer. J. of Pathology. – 2006. – V. 168, №. 3. –
P. 927 — 935.
9. Laemmly U., Beguin F., Gujer-Kellenberg G. A factor preventing the major he-
ad protein of bacteriophage T4 from random aggregation // J. Mol. Biol. –
1970. – V. 47, № 1. – P. 69 — 85.
SUMMARY
Vasyl VLIZLO, Petro VERBYTSKI, Khrystyna MAYOR, Vitaliy STADNYK
THE EXPRESSION PROFILE OF PHYSIOLOGYCAL PRION IN CATTLE BRAIN
Institute of Animal Biology UAAS, Lviv, Ukraine
The pattern of isoformes of physiological prion in cattle brain was investigated. Stable cor-
relation between present isoformes was shown in different structural-functional parts of brain.
On the basis of those results, an opportunity to differentiate strain of physiological and patho-
logical prions taking into account the described methodical approach is suggested.
|