Prioni
Molecola del Mese - maggio 2008

I prioni sono proteine che possono assumere due forme diverse, una normale e una errata. Per la verità si conoscono molte proteine flessibili che possono assumere conformazioni diverse. I prioni, però, hanno una caratteristica particolare: se assumono la forma errata possono indurre prioni normali a trasformarsi per assumere anch'essi quella forma. In questo modo un piccolo numero di prioni anomali può rovinare un'intera popolazione di prioni normali convertendoli uno per uno nella forma errata. Questo può avere conseguenze molto gravi man mano che aumentano nel corpo i livelli di proteina prionica trasformata. Per esempio, l'errato ripiegamento del prione PrP provoca degenerazioni mortali del sistema nervoso sia nell'uomo che in altri mammiferi. Infine, quel che è peggio, i prioni dalla forma errata sono contagiosi, così una piccola quantità di questi prioni può infettare e far ammalare un intero organismo.

Mucca Pazza e Cannibali
La forma normale della proteina prionica PrP, mostrata qui, si trova sulla superficie delle cellule nervose, ma quando assume la forma errata, si aggrega in lunghe fibrille che bloccano il normale funzionamento del cervello. L'infezione si verifica quando una piccola quantità di proteine dalla forma errata penetra nel corpo perché viene mangiata oppure attraverso una ferita. Un caso drammatico di questo tipo si è verificato tra la popolazione nativa sull'isola di Papua Nuova Guinea a causa dei riti di cannibalismo che accompagnavano le cerimonie funebri. L'epidemia probabilmente è cominciata quando una persona ha sviluppato questa malattia in modo spontaneo, infatti occasionalmente può accadere che la proteina prionica PrP assuma spontaneamente la forma errata causando in questi rari casi la malattia. I prioni anomali si sono poi diffusi in tutta la comunità quando la persona infetta è stata mangiata. Più recentemente si è diffusa la preoccupazione che i prioni che causano nei bovini il morbo della mucca pazza si possano trasmettere all'uomo mangiando carne infetta. La proteina PrP bovina, infatti, è molto simile a quella umana e si sono osservati molti casi di questo tipo di trasmissione dell'infezione.

Proteina Prionica
Il prione PrP normale è una proteina flessibile composta di molte parti. La figura mostrata qui sopra è stata ricostruita utilizzando diversi file PDB. Il grande dominio sulla sinistra è stato ottenuto dal file PDB 1qm2. Ha un lipide attaccato sul fondo che serve per ancorare la proteina alla superficie della cellula nervosa e ha anche due catene di carboidrati (queste strutture sono mostrate in marroncino chiaro nella figura, ma non sono comprese nel file PDB). La parte restante della catena proteica è molto flessibile e due sue porzioni sono state studiate con la spettroscopia NMR ottenendo i file PDB 1oei e 1skh. Anche se i prioni PrP sono stati studiati per anni, resta ancora molto da capire. Si sa che si trovano nelle cellule nervose, ma la loro esatta funzione non è ancora stata determinata in modo certo. Inoltre i ricercatori non hanno ancora scoperto la struttura della forma errata ed infettiva dei prioni PrP. La struttura mostrata nelle prossime due pagine, comunque, ci può dare un'idea di come potrebbe essere.

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