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Prionen

  • T. O. KleineEmail author
Chapter
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Englischer Begriff

Prion proteins: normal form: PrP; proteinaceous infectious particles producing prion disease: PrionScrapie; protein misfolding diseases

Definition

PrP ist ein Sialoglykoprotein in und auf menschlichen Zellen im zentralen Nervensystem (ZNS) und Cerebrospinalflüssigkeit (CSF). In Prionen wird PrP zu PrionScrapie modifiziert.

Struktur

PrP-Gen kodiert 2,1 kDa mRNA für 209 Aminosäuren (AS) in PrP mit α-helikaler Struktur und einer Disulfidbrücke. PrP mit gleicher AS-Sequenz wird zu Prionen (PrionScrapie) modifiziert durch „protein misfolding cyclic amplification“, wobei α-helikaler PrP-Gehalt vermindert wird und β-Blattstruktur-Gehalt zunimmt. Dabei spielen nur teilweise bekannte Kofaktoren eine wichtige Rolle.

Molmasse

33–35 kDa.

Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination

Synthese: <2 Stunden; PrP-Abbau: komplett durch Proteasen, nicht von Prionen.

Funktion – Pathophysiologie

Die physiologische Funktion von PrP ist unbekannt. Humane Prion-Erkrankungen mit PrP-Mutationen sind sehr selten (s. Interpretation).

Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen

CSF, Blutplasma: Probenstabilität bei −80 °C.

Analytik

 Enzymimmunoassay (EIA),  Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) für PrP.

Surround Optical Fiber Immunoassay: Nachweisgrenze ≥10−7 g PrP; Real-Time Quacking-Induced Conversion für Prionen Ante-mortem-Diagnostik: Nachweisgrenze ≥1 f. (10−15 g) Prion-Protein.

PrP-Referenzbereich – Erwachsene ohne Demenz ( Enzymimmunoassay): 327 (264–453) μg/L PrP in Lumballiquor; 2,39 (1,66–3,30) μg/L PrP in Blutserum.

PrP-Referenzbereich – Kinder ( Enzyme-linked Immunosorbent Assay): 4,4±3,2 μg/L PrP in Lumballiquor; 0,002–0,003 μg/L PrP in Blutserum.

Prionen-Referenzbereich: bei Gesunden in CSF und Blut nicht nachweisbar.

Interpretation

PrP in CSF: Creutzfeldt-Jakob Krankheit: erniedrigt; Demenz mit Lewy-Körperchen: erniedrigt; Alzheimer Krankheit: erniedrigt, normal bis erhöht; Morbus Parkinson: erniedrigt bis normal; multiple Sklerose: normal.

Prionen in CSF nachweisbar bei Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (CJK) mit den Unterformen:
  • Sporadische CJK (spontanes Auftreten: 1–2 Fälle pro 1 Million Einwohner)

  • Genetische Mutationen mit Prion-Erkrankungen nur in Familien

  • Iatrogene CJK nach Wachstumshormongabe, Dura-mater-Plastik, Bluttransfusion von Patienten mit präklinischer CJK, u. a.

Literatur

  1. Atarashi R, Satoh K, Sano K et al (2011) Ultrasensitive human prion detection in cerebrospinal fluid by real-time quaking-induced conversion. Nat Med 17:175–178CrossRefGoogle Scholar
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  3. Pan KM, Baldwin M, Nguyen J et al (1993) Conversion of alpha-helices into beta-sheets features in the formation of the scrapie prion proteins. Proc Natl Acad Sci USA 90:10.962–10.966CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Laboratoriumsmedizin und Pathobiochemie, Molekulare Diagnostik Standort MarburgReferenzlabor für Liquordiagnostik, UKGM Universitätsklinikum Gießen und MarburgMarburgDeutschland

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