Beta-secretaza: Funcție și boli

Beta-secretaza aparține familiei de protează. Este implicat în formarea beta-amiloidului, care joacă roluri importante în transmiterea informațiilor în creier. În același timp, beta-secretaza și beta-amiloidul joacă roluri importante în dezvoltarea Alzheimer boală.

Ce este beta-secretaza?

Beta-secretaza aparține grupului de proteaze care se descompun proteine la anumite site-uri. Se află în membrana reticulului endoplasmatic și a aparatului Golgi. Situl său activ conține două reziduuri de aspartat. Acest site activ este localizat în regiunea extra-membranară. Beta-secretaza este, de asemenea, cunoscută sub numele de aspartat protează. În forma sa activă, reprezintă un dimer. Pe lângă beta-secretaza, există și alfa și gamma-secretaza. Toate cele trei proteaze scindează proteina APP (proteină precursoare amiloidă). Beta și gama secretaza produc beta-amiloizi. Funcția exactă a APP nu este încă cunoscută. Cu toate acestea, amiloidele par să joace roluri importante în transmiterea informațiilor. Ceea ce este mai bine cunoscut, totuși, este că beta-amiloidele joacă un rol important în dezvoltarea Alzheimer boală. Pot fi depuse sub formă de plăci amiloide în creier.

Funcția, efectele și rolurile

Funcția beta-secretazei este de a descompune proteina APP în beta-amiloizi. Există două beta-amiloizi, denumiți amiloid-beta 40 și amiloid-beta 42. Acestea sunt formate cu ajutorul a două enzime beta-secretaza și gama-secretaza. Beta-amiloidele au efect antimicrobian. În același timp, acestea sunt implicate în formarea tecilor de mielină ale fibrelor nervoase. Cu toate acestea, amiloidele sunt, de asemenea, neurotoxice. Acestea formează așa-numitele plăci amiloide din creier, care poate conduce la Alzheimer boală. Cu toate acestea, aceste plăci toxice se formează numai atunci când proteina APP este prima scindată de beta-secretază. Când este despicat de alfa-secretaza, de apă-solubil proteine se formează care nu formează plăci. Cu toate acestea, este necesară o anumită cantitate de beta-amiloid pentru transmiterea informațiilor către neuroni. Cercetările științifice au arătat chiar că beta-amiloidele joacă un rol central în transmiterea informațiilor în creier. Cu toate acestea, mecanismul proceselor nu este încă bine înțeles.

Formare, apariție, proprietăți și niveluri optime

Beta-secretaza este prezentă în fiecare celulă corporală ca o componentă transmembranară în reticulul endoplasmatic și în aparatul Golgi. Generează în mod constant beta-amiloizi în metabolismul normal prin scindarea APP pentru apărarea antimicrobiană. Depunerea beta-amiloidă nu are loc acolo. Majoritatea proteinei APP iese din celulă. Partea mai mică se află în interiorul celulei. Este așa-numita moleculă transmembranară. În plus față de beta-secretaza, alfa-secretaza clivează și proteina APP în non-amiloid mai mic molecule, dar acestea sunt de apă solubile și nu sunt depuse nicăieri. Spre deosebire de beta-amiloizi, proteine formate din alfa-amiloizi au proprietăți neuroprotectoare. Acestea protejează creierul de plăcile neurotoxice. În timpul scindării proteinei APP prin beta-secretază, a de apă-se fragmentează mai întâi fragmentul solubil. Apoi, ca a doua etapă, molecula reziduală este clivată de gamma-secretază într-un beta-amiloid și domeniul intracelular al APP.

Boli și tulburări

Rolul beta-secretazei în dezvoltarea Boala Alzheimer e bine știut. Cand concentrare de beta-amiloizi este crescută, pot fi depuse sub formă de plăci de amiloid în creier. Acest lucru duce la moartea neuronilor și, astfel, la atrofierea creierului. Mecanismul de dezvoltare a plăcilor senile nu a fost încă pe deplin elucidat. Beta-amiloidele au funcții importante în organism. În special, acestea joacă un rol central în procesarea informațiilor. Cu toate acestea, atunci când concentrare devine prea mare, sunt depuse ca plăci între neuroni. Există două căi de decupare concurente ale precursorului APP. APP este descompus fie prin alfa-secretază în componente solubile în apă, fie prin beta- și gamma-secretază în beta-amiloizi. Ambele reacții sunt în echilibru între ele. Când aceasta echilibra este mutat în favoarea celei de-a doua căi de degradare, Boala Alzheimer se dezvoltă. Mai multe mutații au fost descoperite ca fiind cauza. Cu toate acestea, nicio mutație care afectează beta-secretaza nu joacă un rol. Printre alte lucruri, o aplicație modificată genetic poate deveni un risc crescut pentru Boala Alzheimer. Proteina APP este codificată de un genă pe cromozomul 21. Astfel, o mutație a acestuia genă poate să conduce la boala Alzheimer. Sindromul Down are, de asemenea, o probabilitate crescută de dezvoltare demenţă pe baza plăcilor senile. Aici concentrare din proteina APP este crescută deoarece cromozomul 21 este prezent de trei ori. În general, cauza bolii nu a fost încă pe deplin elucidată. Pe lângă factorii genetici, procesele inflamatorii din creier, infecțiile cu prioni, diabet, elevat colesterolului nivelurile, traumele sau influențele de mediu sunt, de asemenea, discutate. S-a sugerat, de exemplu, că a crescut aluminiu concentrațiile în alimente ar putea provoca boala Alzheimer. În cele din urmă, totuși, condiția prealabilă pentru boală este întotdeauna formarea plăcilor amiloide senile din beta-amiloizi. Boala Alzheimer se caracterizează prin progresivă demenţă. Performanța cognitivă scade și activitățile zilnice devin din ce în ce mai dificil de gestionat. Până în prezent, un tratament curativ al bolii nu este posibil. Numai procesul bolii poate fi încetinit. În prezent, se fac eforturi pentru a dezvolta așa-numiții inhibitori ai beta-secretazei. Acestea sunt medicamente care inhibă activitatea beta-secretazei pentru a opri procesul bolii în boala Alzheimer. Până în prezent, nu există inhibitori ai beta-secretazei pe piață. Dezvoltarea corespunzătoare a medicamentelor este încă într-o fază incipientă. Astfel, conform estimărilor generale, lansarea unui medicament împotriva Alzheimerului nu este așteptată cel mai devreme în 2018.