Beta-secretase: หน้าที่และโรค

Beta-secretase อยู่ในตระกูลโปรตีเอส มีส่วนเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเบต้า - อะไมลอยด์ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการส่งข้อมูลใน สมอง. ในเวลาเดียวกัน beta-secretase และ beta-amyloid มีบทบาทสำคัญในการพัฒนา อัลไซเม โรค

beta-secretase คืออะไร?

Beta-secretase อยู่ในกลุ่มของโปรตีเอสที่แตกตัว โปรตีน ที่ไซต์เฉพาะ มันอยู่ในเมมเบรนของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกและอุปกรณ์กอลจิ ไซต์ที่ใช้งานมีสารแอสพาเทตตกค้างสองชนิด ไซต์ที่ใช้งานอยู่นี้ได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในภูมิภาคพิเศษเมมเบรน Beta-secretase เรียกอีกอย่างว่าโปรตีเอสแอสพาเทต ในรูปแบบที่ใช้งานอยู่แสดงถึงตัวหรี่ นอกจาก beta-secretase แล้วยังมี alpha- และ gamma-secretase โปรตีเอสทั้งสามแยกโปรตีน APP (โปรตีนสารตั้งต้นของอะไมลอยด์) เบต้าและสารคัดหลั่งแกมมาสร้างเบต้าอะไมลอยด์ ยังไม่ทราบฟังก์ชันที่แน่นอนของ APP อย่างไรก็ตามอะไมลอยด์ดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตามสิ่งที่ทราบกันดีกว่าคือเบต้า - อะไมลอยด์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนา อัลไซเม โรค. พวกเขาสามารถฝากเป็นโล่ amyloid ใน สมอง.

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และบทบาท

หน้าที่ของ beta-secretase คือการสลายโปรตีน APP ให้เป็น beta-amyloids มีเบต้า - อะไมลอยด์สองตัวเรียกว่าอะไมลอยด์ - เบต้า 40 และอะไมลอยด์ - เบต้า 42 พวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของสอง เอนไซม์ beta-secretase และ gamma-secretase เบต้าอะไมลอยด์มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ ในเวลาเดียวกันพวกเขามีส่วนร่วมในการสร้างปลอกไมอีลินของเส้นใยประสาท อย่างไรก็ตามอะไมลอยด์ยังเป็นพิษต่อระบบประสาท พวกเขาสร้างสิ่งที่เรียกว่าโล่อะไมลอยด์ใน สมอง, ซึ่งสามารถ นำ ไปยัง อัลไซเม โรค. อย่างไรก็ตามโล่ที่เป็นพิษเหล่านี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อโปรตีน APP ถูกแยกออกเป็นครั้งแรกโดย beta-secretase เมื่อถูกแยกออกโดย alpha-secretase น้ำ- ละลายน้ำได้ โปรตีน ถูกสร้างขึ้นที่ไม่ก่อให้เกิดโล่ อย่างไรก็ตามเบต้า - อะไมลอยด์จำนวนหนึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาท การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าเบต้า - อะไมลอยด์มีบทบาทสำคัญในการส่งข้อมูลในสมอง อย่างไรก็ตามกลไกของกระบวนการยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดี

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและระดับที่เหมาะสม

Beta-secretase มีอยู่ในทุกเซลล์ของร่างกายโดยเป็นส่วนประกอบของ transmembrane ในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและอุปกรณ์ Golgi มันสร้างเบต้า - อะไมลอยด์อย่างต่อเนื่องในการเผาผลาญตามปกติโดยการแยก APP สำหรับการป้องกันยาต้านจุลชีพ การสะสมของเบต้า - อะไมลอยด์จะไม่เกิดขึ้นที่นั่น โปรตีน APP ส่วนใหญ่ยื่นออกมาจากเซลล์ ส่วนที่เล็กกว่าอยู่ภายในเซลล์ เป็นโมเลกุลที่เรียกว่า transmembrane นอกจาก beta-secretase แล้ว alpha-secretase ยังแยกโปรตีน APP ออกเป็น non-amyloid ที่มีขนาดเล็กกว่า โมเลกุลแต่นี่คือ น้ำ ละลายน้ำได้และไม่สะสมที่ใดก็ได้ ตรงกันข้ามกับเบต้าอะไมลอยด์ โปรตีน เกิดจากอัลฟาอะไมลอยด์มีคุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาท ช่วยปกป้องสมองจากโล่ที่เป็นพิษต่อระบบประสาท ระหว่างความแตกแยกของโปรตีน APP โดย beta-secretase ก น้ำ- ชิ้นส่วนที่ละลายน้ำได้จะถูกแยกออกก่อน จากนั้นในขั้นตอนที่สองโมเลกุลที่เหลือจะถูกแยกออกโดย gamma-secretase ไปยัง beta-amyloid และโดเมนภายในเซลล์ของ APP

โรคและความผิดปกติ

บทบาทของ beta-secretase ในการพัฒนา โรคอัลไซเมอร์ เป็นที่รู้จักกันดี เมื่อ สมาธิ ของเบต้า - อะไมลอยด์สูงขึ้นสามารถสะสมเป็นโล่อะไมลอยด์ในสมองได้ สิ่งนี้นำไปสู่การตายของเซลล์ประสาทและทำให้สมองลีบ กลไกของการพัฒนาโล่ในวัยชรายังไม่ได้รับการชี้แจงอย่างเต็มที่ เบต้า - อะไมลอยด์มีหน้าที่สำคัญในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามีบทบาทสำคัญในการประมวลผลข้อมูล อย่างไรก็ตามเมื่อพวกเขา สมาธิ สูงเกินไปพวกมันจะถูกทับถมเป็นโล่ระหว่างเซลล์ประสาท มีสองเส้นทางความแตกแยกที่แข่งขันกันของแอปปูชนียบุคคล APP ถูกแยกย่อยโดย alpha-secretase เป็นส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้หรือโดย beta- และ gamma-secretase เป็น beta-amyloids ปฏิกิริยาทั้งสองอยู่ในสภาวะสมดุลซึ่งกันและกัน เมื่อเป็นเช่นนี้ สมดุล ถูกเลื่อนไปตามวิถีแห่งการย่อยสลายที่สอง โรคอัลไซเมอร์ พัฒนา มีการค้นพบการกลายพันธุ์หลายอย่างที่เป็นสาเหตุ อย่างไรก็ตามไม่มีการกลายพันธุ์ที่มีผลต่อ beta-secretase ที่มีบทบาทเหนือสิ่งอื่นใด APP ที่เปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอาจกลายเป็นความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นสำหรับ โรคอัลไซเมอร์. APP โปรตีนถูกเข้ารหัสโดยไฟล์ ยีน บนโครโมโซม 21 ดังนั้นการกลายพันธุ์ของสิ่งนี้ ยีน สามารถ นำ ถึงโรคอัลไซเมอร์ ดาวน์ซินโดรม ยังมีโอกาสที่จะพัฒนาเพิ่มขึ้นอีกด้วย ภาวะสมองเสื่อม ขึ้นอยู่กับโล่ในวัยชรา ที่นี่ สมาธิ ของโปรตีน APP เพิ่มขึ้นเนื่องจากโครโมโซม 21 มีอยู่สามเท่า โดยรวมแล้วยังไม่สามารถระบุสาเหตุของโรคได้อย่างครบถ้วน นอกเหนือจากปัจจัยทางพันธุกรรมกระบวนการอักเสบในสมองการติดเชื้อพรีออน โรคเบาหวาน, ยกระดับ คอเลสเตอรอล นอกจากนี้ยังมีการหารือระดับการบาดเจ็บหรืออิทธิพลของสิ่งแวดล้อม ได้รับการแนะนำเช่นว่าเพิ่มขึ้น อลูมิเนียม ความเข้มข้นในอาหารอาจทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ อย่างไรก็ตามในที่สุดสิ่งที่จำเป็นสำหรับโรคคือการก่อตัวของโล่อะไมลอยด์ในวัยชราจากเบต้า - อะไมลอยด์เสมอ โรคอัลไซเมอร์มีลักษณะก้าวหน้า ภาวะสมองเสื่อม. สมรรถภาพทางปัญญาลดลงและกิจกรรมประจำวันยากขึ้นเรื่อย ๆ ในการจัดการ จนถึงขณะนี้ยังไม่สามารถรักษาโรคได้ มีเพียงกระบวนการของโรคเท่านั้นที่สามารถชะลอตัวลงได้ ปัจจุบันมีความพยายามในการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า beta-secretase inhibitors เหล่านี้คือ ยาเสพติด ที่ยับยั้งการทำงานของ beta-secretase เพื่อหยุดกระบวนการของโรคในโรคอัลไซเมอร์ จนถึงขณะนี้ไม่มีสารยับยั้ง beta-secretase ในตลาด การพัฒนายาที่สอดคล้องกันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ดังนั้นตามประมาณการทั่วไปจึงไม่คาดว่าจะมีการเปิดตัวยาต้านโรคอัลไซเมอร์จนถึงปี 2018 อย่างเร็วที่สุด