Prion

Prion
"Lubang-lubang" mikroskopik ini adalah karakteristik jaringan yang terinfeksi prion, mengakibatkan malafungsi seluler.
Informasi umum

Prion adalah pembawa penyakit menular yang hanya terdiri dari protein. Prion tidak dapat dimusnahkan dengan panas, radiasi, atau formalin. Prion menyebabkan berbagai penyakit degenerasi seperti kuru, scrapie, Creutzfeldt-Jakob disease (CJD), dan bovine spongiform encephalopathy (BSE atau sapi gila). Semua penyakit ini menyerang otak atau sistem saraf lainnya, mematikan, dan belum dapat disembuhkan. Namun sebuah vaksin telah dikembangkan untuk tikus dan sedang dikembangkan lebih lanjut untuk manusia.

Dikisahkan, pada tahun 1997, ilmuwan Amerika Serikat, Stanley B. Prusiner meraih Hadiah Nobel atas penelitiannya terhadap prion ini. Tidak seperti viroid, prion merupakan protein yang tidak dapat bereplikasi namun dapat mengubah protein inang menjadi protein versi prion. Secara hipotetis prion merupakan versi "salah lipat" dari suatu protein yang umumnya terdapat pada sel otak. Jika prion melakukan kontak dengan protein "kembarannya" (yang normal) prion dapat menginduksi protein normal menjadi bentuk abnormal. Reaksi ini terus berlanjut hingga prion terakumulasi dalam jumlah yang membahayakan, lalu menyebabkan malafungsi seluler dan akhirnya menyebabkan terjadinya degenerasi otak.

Protein prion

Penemuan

Pada tahun 1950an, Carleton Gajdusek memulai penelitian yang menemukan bahwa kuru dapat ditularkan ke simpanse, mungkin karena patogen baru, Penemuan ini memenangkan Penghargaan Nobel tahun 1976. Selama tahun 1960an, dua peneliti dari London, radiation biologist Tikval Alper dan biophysicist John Stanley Griffith, mengembangkan hipotesis bahwa ensefalopati spongiform menular disebabkan oleh patogen yang hanya terdiri dari protein. Penelitian awal oleh E.J. Field tentang kuru menemukan bukti penularan polisakarida yang hanya menjadi menular setelah dilakukan transfer ke inang baru. Griffith mengusulkan tiga cara protein berubah menjadi patogen.

Pada hipotesis pertama, ia mengusulkan bahwa jika protein tersebut merupakan hasil dari gen yang normalnya tidak muncul, adanya protein tersebut mengaktifkan gen yang tidur. Hasilnya adalah proses yang tidak bisa dibedakan dengan replikasi, karena gen akan menghasilkan protein tersebut, dan kemudian membangunkan gene pada sel lain.

Hipotesis kedua adalah basis dari teori prion modern, dan mengusulkan bahwa bentuk abnormal protein dapat mengubah protein normal dengan tipe yang sama menjadi abnormal, dan menghasilkan replikasi. Hipotesis ketika mengusulkan bahwa terdapat antibodi yang merupakan antigennya sendiri, sehingga antibodi akan membuat produksi antibodi yang lebih banyak. Meski demikian, Griffith mengakui bahwa hipotesis ketiga sangat tidak mungkin karena tidak adanya respon imun.

Francis Crick mengakui kemungkinan hipotesis protein milik Griffith untuk penyebaran penyakit scrappie pada edisi kedua dari buku "Central dogma of molecular biology"(1970) miliknya.

Pada tahun 1982, Stanley B. PRusiner dari Universitas California menuyatakan bahwa timnya telah memurnikan protein yang diduga menular, yang tidak muncul pada inang sehat, meski mereka tidak dapat memisahkan protein tersebut hingga dua tahun setelah pengumuman PRusiner. Protein tersebut dinyatakan prion, untuk "Proteinacious infectious particle", dari kata protein dan indectious. Ketika prion ditemukan, hipotesis pertama Griffith yang menyatakan bahwa protein adalah gen yang tidak muncul, menjadi dugaan banyak orang. Walau demikian, akhirnya ditemukan baha protein tersebut terdapat pada inang normal tetapi dalam bentuk yang berbeda.

Setelah penemuan penemuan protein saya dengan beda bentuk pada individu yang tidak terinfeksi, protein tersebut diberi nama Prion Protein (prP0, dan hipotesis kedua GRiffith yang menyatakan bahwa bentuk abnormal protein dapat mengubah protein dengan tipe sama menjadi abnormal, menjadi teori dominan. Prusiner memenangkan Penghargaan Nobel pada tahun 1997 karena riset prion.

Struktur

Protein yang membentuk prion (PrP) ditemukan di seluruh tubuh, bahkan pada orang dan binatang yang sehat. Namun, PrP yang menular memiliki struktur yang berbeda dan tahan terhadap protease, enzim yang secara normal mampu menghancurkan protein. Bentuk normal dari protein disebut PrP^C, sedangkan yang menular disebut disebut PrP^Sc - C merujuk pada cellular(sel), sedangkang Sc merujuk pada scrappie, penyakit prion pada domba.

PrP^C

PrP^C adalah protein normal yang terdapat pada membran sel. Memiliki 2019 asam amino (pada manusia), satu ikatan disulfida, massa molekul 35-36 kDa dan struktur alpha helical. Normal protein tidak dapat dipisahkan menggunakan teknik sentrifugasi.