Što je amiloidni prekursorski protein?

Amiloidni prekursorski protein, također poznat kao APP, uključen je u biokemijsku obradu u mozgu za koju se smatra da dovodi do Alzheimerove bolesti. Ovaj protein se obrađuje na nekoliko načina. Neke vrste obrade dovode do stvaranja nakupina vlakana u mozgu poznatih kao amiloidni plakovi. Oni se nakupljaju i stvaraju zapetljane zaplete za koje se smatra da ubijaju neurone i ometaju funkcije mozga.

Ovaj protein je raširen po cijelom tijelu i nalazi se u živčanim sinapsama. Njegova normalna funkcija je nepoznata. Široko je proučavan jer je njegova obrada bila uključena u razvoj Alzheimerove bolesti. Amiloidni prekursorski protein je integralni membranski protein. Ugrađen je u membrane unutar stanice, pri čemu dio proteina strši iznad membrane, a manji dio nalazi se ispod.

Proteini su dugi lanci aminokiselina, koje mogu rezati enzimi proteaze kako bi se formirali manji lanci zvani peptidi. Mnoge proteaze, poput onih koje sudjeluju u probavi, mogu djelovati na širok raspon proteina. Drugi su, međutim, vrlo specifični i cijepaju samo određene proteine. Amiloidne prekursorske proteine ​​cijepa nekoliko vrsta proteaza, poznatih kao sekretaze. Ove vrste proteaza cijepaju dijelove proteina koji se nalaze u staničnim membranama.

Postoje tri vrste sekretaza koje djeluju na protein prekursora amiloida — alfa, beta i gama sekretaza. Nema abnormalnosti povezane s aktivnošću alfa sekretaze. Međutim, sekvencijalne aktivnosti beta i gama sekretaze dovode do proizvodnje peptida poznatih kao beta-amiloid. Ovi peptidi imaju duljinu od 39 do 42 aminokiseline. Oni tvore agregate poznate kao beta-amiloidni plakovi. Oni se nalaze u mozgu pacijenata s Alzheimerovom bolešću i nekim drugim moždanim poremećajima.

Uzrok Alzheimerove bolesti nije definitivno dokazan. Trenutni model, međutim, pretpostavlja da su ti beta-amiloidni plakovi odgovorni za simptome poremećaja. Genetske studije pokazuju da protein prekursor amiloida igra ulogu u razvoju Alzheimerove bolesti.

Gen za ovaj protein je vrlo složen i također je poznat kao APP. Mnoge mutacije ovog gena rezultiraju ranom pojavom Alzheimerove bolesti. Identificirano je preko 25 takvih mutacija. Utvrđeno je da su oni odgovorni za 10-15% svih slučajeva Alzheimerove bolesti koji se javljaju u ranoj dobi. Oko 5-10% svih slučajeva Alzheimerove bolesti posljedica je nasljedne osjetljivosti.

U tijeku su napori da se blokira procesiranje amiloidnog prekursora proteina koji dovodi do beta-amiloidnih peptida, ograničavanjem aktivnosti beta i gama sekretaze. Konkretno, jedan beta-amiloid ima veću vjerojatnost da formira toksična vlakna. Ovo je dugi peptid od 42 aminokiseline koji je ljepši od kraćih peptida. Istraživači su razvili lijek koji djeluje tako da pogoduje proizvodnji kraćih i manje toksičnih peptida gama sekretaze, u nadi da će smanjiti beta-amiloidne plakove, a time i ograničiti napredovanje Alzheimerove bolesti.