De Betasekretase tilhører protease-familien. Det er involvert i dannelsen av beta-amyloid, som tar på seg viktige oppgaver i formidlingen av informasjon i hjernen. Samtidig spiller beta-sekretase og beta-amyloid en viktig rolle i utviklingen av Alzheimers sykdom.
Hva er Beta Secretase?
Betasekretase tilhører gruppen proteaser, som deler proteiner på visse punkter. Den er lokalisert i membranen til endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet. Deres aktive senter inneholder to aspartatrester.
Dette aktive senteret ligger i det ekstra membranområdet. Betasekretase er også kjent som aspartatprotease. I sin aktive form er det en dimer. I tillegg til beta-sekretase er det også alfa- og gamma-sekretase. Alle tre proteasene bryter ned protein APP (amyloid forløperprotein). Beta-amyloider dannes under beta- og gammasekretase. Den nøyaktige funksjonen til APP er foreløpig ikke kjent. Amyloidene ser imidlertid ut til å spille en viktig rolle i overføringen av informasjon. Det som imidlertid er bedre kjent, er at beta-amyloider spiller en viktig rolle i utviklingen av Alzheimers sykdom. De kan deponeres i hjernen som amyloide plakk.
Funksjon, effekt og oppgaver
Betasekretasens funksjon er å bryte ned protein APP til beta-amyloider. Det er to beta-amyloider kjent som amyloid-beta 40 og amyloid-beta 42. De er opprettet ved hjelp av de to enzymene beta-sekretase og gamma-sekretase. Betamyloidene har en antimikrobiell effekt.
Samtidig er de involvert i å bygge myelinskjeder til nervefibrene. Amyloidene er imidlertid også nevrotoksiske. De danner såkalte amyloide plakk i hjernen, noe som kan føre til Alzheimers sykdom. Disse giftige plakkene oppstår bare når proteinet APP først spaltes av beta-sekretase. Når de deles med alfa-sekretase, dannes vannoppløselige proteiner som ikke danner plakk. Imidlertid er en viss mengde beta-amyloider nødvendig for overføring av informasjon til nevronene. Vitenskapelig forskning har til og med vist at beta-amyloider spiller en sentral rolle i overføringen av informasjon i hjernen. Mekanismen til prosessene er ennå ikke tilstrekkelig kjent.
Utdanning, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Betasekretase er inneholdt i hver kroppscelle som en transmembrane komponent i endoplasmatisk retikulum og Golgi-apparatet. Ved normal metabolisme produserer den kontinuerlig beta-amyloider ved å spalte APP for antimikrobiell forsvar. Betamylidiene blir ikke deponert der. Det meste av protein-APP stikker ut fra cellen. Den mindre delen er i cellen. Det er et såkalt transmembranmolekyl.
I tillegg til beta-sekretase, deler alfa-sekretase også proteinet APP i mindre, ikke-amyloide molekyler, som imidlertid er vannløselige og ikke blir avsatt noe sted. I motsetning til beta-amyloider har proteiner dannet av alfa-amyloider nevrobeskyttende egenskaper. De beskytter hjernen mot nevrotoksiske plakk. Når proteinet APP deles med beta-sekretase, deles også en vannløselig del først av. Så, som et andre trinn, deles det gjenværende molekylet ved gammasekretase inn i en beta-amyloid og i det intracellulære domenet til APP.
Sykdommer og lidelser
Betasekretasens rolle i forbindelse med utviklingen av Alzheimers sykdom er velkjent. Når konsentrasjonen av beta-amyloider økes, kan de deponeres som amyloide plakk i hjernen. Dette fører til død av nevroner og dermed til atrofi av hjernen.
Mekanismen som senile plakk utvikler seg er ennå ikke helt forstått. Beta-amyloider har viktige funksjoner i organismen. Spesielt spiller de en sentral rolle i informasjonsbehandlingen. Imidlertid når konsentrasjonen blir for høy, avsettes de som plakk mellom nevronene. Det er to konkurrerende veier for splitting av forløperen APP. APP brytes enten ned i vannløselige komponenter ved alfa-sekretase eller til beta-amyloider av beta- og gamma-sekretase. Begge reaksjonene er i balanse med hverandre. Hvis denne likevekten forskyves til fordel for den andre nedbrytningsveien, utvikles Alzheimers sykdom.
Flere mutasjoner ble oppdaget å være årsaken. Ingen mutasjoner som påvirker beta-sekretase spiller imidlertid en rolle. Blant annet kan en genmodifisert APP øke risikoen for Alzheimers sykdom. Proteinet APP er kodet av et gen på kromosom 21. En mutasjon av dette genet kan føre til Alzheimers sykdom. Downs syndrom har også en økt sannsynlighet for å utvikle demens basert på senile plakk. Konsentrasjonen av protein APP økes her fordi kromosom 21 er til stede tre ganger. Totalt sett er ikke årsaken til sykdommen fullt ut forstått. I tillegg til genetiske faktorer diskuteres også inflammatoriske prosesser i hjernen, infeksjoner med prioner, diabetes, høyt kolesterolnivå, traumer og miljøpåvirkninger.
Det har blitt antydet at økte aluminiumkonsentrasjoner i mat kan forårsake Alzheimers. Til syvende og sist er tilstanden for sykdommen alltid dannelse av senile amyloidplater fra beta-amyloider. Alzheimers sykdom er preget av økende demens. Kognitiv ytelse avtar og daglige aktiviteter blir stadig vanskeligere å takle.
En kurativ behandling av sykdommen har ennå ikke vært mulig. Bare sykdomsprosessen kan bremses. Det arbeides for tiden med å utvikle såkalte beta-sekretasehemmere. Dette er medisiner som antas å hemme aktiviteten til beta-sekretase for å stoppe sykdomsprosessen ved Alzheimers sykdom. Så langt er det ingen beta-sekretasehemmere på markedet. Den tilsvarende medikamentutviklingen er fremdeles på et tidlig stadium. I henhold til generelle estimater forventes innføringen av et medikament mot Alzheimers tidligst fra 2018.
.jpg)
