プリオンを作るもの動物から酵母までの感染性タンパク質

What Makes a Prion: Infectious Proteins From Animals to Yeast.

• K S MacLea

抄録

古代の哲学者たちは伝染病の原因について多くの考えを持っていたが、現代の感染症研究は、目に見えない「胞子」が感染症を広げるというFracastoroの1546年の提案から始まった。しかし、自然界の病原体をしっかりと分類するには、成熟した細菌理論を待たなければならず、それは300年後のことであった。19世紀には、最初に記述された病原体は細菌やその他の細胞性微生物であった。その世紀の終わりには、イヴァノフスキーとベイジェリンクの研究により、既知の細胞よりも小さな感染粒子であるウイルスの概念が導入されました。20世紀初頭から半ばにかけて、病原微生物学が爆発的に発展し、ほぼすべての伝染性疾患について細胞性またはウイルス性の原因が特定されました。しかし、1982年にPrusinerによって提案された感染性タンパク質（プリオン）を含む、いくつかのオカルト病原体が発見されたままであった。本稿では、哺乳類、酵母、その他の生物で同定されたプリオンについて、アミロイドをベースとしたプリオンに焦点を当てて解説する。また、プリオンやアミロイド蛋白質がヒトや動物の健康に影響を与えるモデル生物としての酵母の有用性についても論じている。さらに、これらの研究から得られたプリオンの概念は、蛋白質を含む感染性粒子を超えたものである可能性があり、プリオンは非感染性および感染性病原性蛋白質の凝集に関与する一般的な核形成・播種機能を持つ蛋白質のサブセットである可能性があるという考えをまとめた。

While philosophers in ancient times had many ideas for the cause of contagion, the modern study of infective agents began with Fracastoro's 1546 proposal that invisible "spores" spread infectious disease. However, firm categorization of the pathogens of the natural world would need to await a mature germ theory that would not arise for 300 years. In the 19th century, the earliest pathogens described were bacteria and other cellular microbes. By the close of that century, the work of Ivanovsky and Beijerinck introduced the concept of a virus, an infective particle smaller than any known cell. Extending into the early-mid-20th century there was an explosive growth in pathogenic microbiology, with a cellular or viral cause identified for nearly every transmissible disease. A few occult pathogens remained to be discovered, including the infectious proteins (prions) proposed by Prusiner in 1982. This review discusses the prions identified in mammals, yeasts, and other organisms, focusing on the amyloid-based prions. I discuss the essential biochemical properties of these agents and the application of this knowledge to diseases of protein misfolding and aggregation, as well as the utility of yeast as a model organism to study prion and amyloid proteins that affect human and animal health. Further, I summarize the ideas emerging out of these studies that the prion concept may go beyond proteinaceous infectious particles and that prions may be a subset of proteins having general nucleating or seeding functions involved in noninfectious as well as infectious pathogenic protein aggregation.

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