Plik Beta-sekretaza należy do rodziny proteaz. Bierze udział w tworzeniu beta-amyloidu, który pełni ważne zadania w przekazywaniu informacji w mózgu. Jednocześnie beta-sekretaza i beta-amyloid odgrywają ważną rolę w rozwoju choroby Alzheimera.
Co to jest Beta Secretase?
Beta-sekretaza należy do grupy proteaz, które rozszczepiają białka w określonych punktach. Znajduje się w błonie retikulum endoplazmatycznego i aparatu Golgiego. Ich aktywne centrum zawiera dwie pozostałości asparaginianu.
To aktywne centrum znajduje się w dodatkowym obszarze membrany. Beta-sekretaza jest również znana jako proteaza asparaginianowa. W swojej aktywnej postaci jest dimerem, oprócz beta-sekretazy występuje również alfa- i gamma-sekretaza. Wszystkie trzy proteazy rozkładają białko APP (białko prekursorowe amyloidu). Beta-amyloidy powstają podczas beta i gamma sekretazy. Dokładna funkcja aplikacji nie jest jeszcze znana. Jednak amyloidy wydają się odgrywać ważną rolę w przekazywaniu informacji. Jednak lepiej wiadomo, że beta amyloidy odgrywają ważną rolę w rozwoju choroby Alzheimera. Mogą odkładać się w mózgu jako blaszki amyloidowe.
Funkcja, efekt i zadania
Funkcja beta sekretazy polega na rozkładaniu białka APP na beta amyloidy. Istnieją dwa beta-amyloidy znane jako amyloid-beta 40 i amyloid-beta 42. Powstają przy pomocy dwóch enzymów beta-sekretazy i gamma-sekretazy. Beta-amyloidy mają działanie przeciwbakteryjne.
Jednocześnie biorą udział w budowie osłonek mielinowych włókien nerwowych. Jednak amyloidy są również neurotoksyczne. Tworzą w mózgu tak zwane blaszki amyloidowe, które mogą prowadzić do choroby Alzheimera. Te toksyczne płytki powstają tylko wtedy, gdy białko APP jest najpierw rozszczepiane przez beta-sekretazę. Po rozszczepieniu przez alfa-sekretazę powstają rozpuszczalne w wodzie białka, które nie tworzą płytek. Jednak pewna ilość beta-amyloidów jest niezbędna do przekazywania informacji do neuronów. Badania naukowe wykazały nawet, że beta amyloidy odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu informacji w mózgu. Mechanizm tych procesów nie jest jeszcze dostatecznie poznany.
Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości
Sekretaza beta jest zawarta w każdej komórce ciała jako składnik przezbłonowy w retikulum endoplazmatycznym i aparacie Golgiego. W normalnym metabolizmie stale wytwarza beta-amyloidy, rozszczepiając APP w celu ochrony przeciwdrobnoustrojowej. Nie osadzają się tam beta-amyloidy. Większość białka APP wystaje z komórki. Mniejsza część znajduje się w celi. Jest to tak zwana cząsteczka transbłonowa.
Oprócz beta-sekretazy, alfa-sekretaza również rozszczepia białko APP na mniejsze, nieamyloidowe cząsteczki, które jednak są rozpuszczalne w wodzie i nigdzie nie są osadzane. W przeciwieństwie do beta-amyloidów, białka utworzone przez alfa-amyloidy mają właściwości neuroprotekcyjne. Chronią mózg przed blaszkami neurotoksycznymi. Kiedy białko APP jest rozszczepiane przez beta-sekretazę, najpierw oddziela się również część rozpuszczalna w wodzie. Następnie, w drugim etapie, pozostała cząsteczka jest rozszczepiana przez sekretazę gamma na beta-amyloid i do wewnątrzkomórkowej domeny APP.
Choroby i zaburzenia
Rola beta-sekretazy w rozwoju choroby Alzheimera jest dobrze znana. Kiedy stężenie beta-amyloidów wzrasta, mogą one odkładać się w mózgu w postaci płytek amyloidowych. Prowadzi to do śmierci neuronów, a tym samym do atrofii mózgu.
Mechanizm rozwoju blaszek starczych nie jest jeszcze w pełni poznany. Beta-amyloidy pełnią ważne funkcje w organizmie. W szczególności odgrywają kluczową rolę w przetwarzaniu informacji. Jednak gdy ich stężenie jest zbyt wysokie, odkładają się jako płytki między neuronami. Istnieją dwie konkurujące ze sobą ścieżki podziału prekursora APP. APP jest rozkładany na składniki rozpuszczalne w wodzie przez sekretazy alfa lub na beta amyloidy przez sekretazy beta i gamma. Obie reakcje są ze sobą w równowadze. Jeśli ta równowaga zostanie przesunięta na korzyść drugiej ścieżki załamania, rozwinie się choroba Alzheimera.
Stwierdzono, że przyczyną jest kilka mutacji. Jednak żadne mutacje, które wpływają na beta-sekretazę, nie odgrywają żadnej roli. Między innymi genetycznie zmodyfikowana APP może zwiększać ryzyko choroby Alzheimera. Białko APP jest kodowane przez gen na chromosomie 21. Mutacja tego genu może prowadzić do choroby Alzheimera. Zespół Downa ma również zwiększone prawdopodobieństwo rozwoju demencji w oparciu o płytki starcze. Stężenie białka APP jest tutaj zwiększone, ponieważ chromosom 21 jest obecny trzykrotnie. Ogólnie rzecz biorąc, przyczyna choroby nie jest jeszcze w pełni poznana. Oprócz czynników genetycznych omawia się również procesy zapalne w mózgu, infekcje prionami, cukrzycę, wysoki poziom cholesterolu, urazy i wpływy środowiska.
Sugerowano, że zwiększone stężenie glinu w żywności może powodować chorobę Alzheimera. Ostatecznie jednak warunkiem choroby jest zawsze tworzenie się starczych blaszek amyloidowych z beta amyloidów. Choroba Alzheimera charakteryzuje się narastającą demencją. Wydajność poznawcza spada, a codzienne czynności stają się coraz trudniejsze do pokonania.
Leczenie tej choroby nie było jeszcze możliwe. Tylko proces chorobowy można spowolnić. Obecnie podejmuje się wysiłki na rzecz opracowania tak zwanych inhibitorów beta-sekretazy. Są to leki, które mają za zadanie hamować aktywność beta-sekretazy, aby zatrzymać proces chorobowy w chorobie Alzheimera. Jak dotąd na rynku nie ma inhibitorów beta-sekretazy. Opracowywanie odpowiednich leków jest wciąż na wczesnym etapie. Według ogólnych szacunków wprowadzenie leku przeciwko chorobie Alzheimera ma nastąpić najwcześniej od 2018 roku.
.jpg)
.jpg)
