สารคัดหลั่งเบต้า

สารคัดหลั่งเบต้า เป็นของตระกูลโปรตีเอส มีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างเบต้าอะไมลอยด์ซึ่งทำหน้าที่สำคัญในการส่งข้อมูลในสมอง ในเวลาเดียวกัน beta secretase และ beta amyloid มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาโรคอัลไซเมอร์

Beta Secretase คืออะไร?

สารคัดหลั่งเบต้าเป็นของกลุ่มโปรตีเอสซึ่งแยกโปรตีนในบางจุด มันอยู่ในเมมเบรนของเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกและอุปกรณ์กอลจิ ศูนย์ที่ใช้งานของพวกเขามีสารแอสพาเทตตกค้างอยู่สองตัว

ศูนย์ที่ใช้งานอยู่นี้ตั้งอยู่ในบริเวณเมมเบรนเสริม Beta secretase เรียกอีกอย่างว่าโปรตีเอสแอสพาเทต ในรูปแบบที่ใช้งานอยู่มันเป็น dimer นอกจาก beta-secretase แล้วยังมีสารคัดหลั่ง alpha และ gamma อีกด้วย โปรตีเอสทั้งสามสลายโปรตีน APP (โปรตีนสารตั้งต้นของอะไมลอยด์) เบต้าอะไมลอยด์เกิดขึ้นระหว่างเบต้าและสารคัดหลั่งแกมมา ยังไม่ทราบฟังก์ชันที่แน่นอนของ APP อย่างไรก็ตามอะไมลอยด์ดูเหมือนจะมีบทบาทสำคัญในการส่งข้อมูล อย่างไรก็ตามสิ่งที่ทราบกันดีกว่าคือเบต้าอะไมลอยด์มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาโรคอัลไซเมอร์ สามารถสะสมไว้ในสมองเป็นโล่อะไมลอยด์

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

หน้าที่ของ beta secretase คือการสลายโปรตีน APP ให้เป็น beta amyloids มีเบต้า - อะไมลอยด์ 2 ชนิดที่เรียกว่าอะไมลอยด์ - เบต้า 40 และอะไมลอยด์ - เบต้า 42 พวกมันถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์สองชนิด beta-secretase และ gamma-secretase เบต้าอะไมลอยด์มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ

ในเวลาเดียวกันพวกเขามีส่วนร่วมในการสร้างปลอกไมอีลินของเส้นใยประสาท อย่างไรก็ตามอะไมลอยด์ยังเป็นพิษต่อระบบประสาท พวกมันก่อตัวที่เรียกว่าโล่อะไมลอยด์ในสมองซึ่งอาจนำไปสู่โรคอัลไซเมอร์ โล่ที่เป็นพิษเหล่านี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อโปรตีน APP ถูกแยกออกเป็นครั้งแรกโดย beta secretase เมื่อแยกโดย alpha secretase โปรตีนที่ละลายน้ำได้จะถูกสร้างขึ้นซึ่งไม่ก่อตัวเป็นโล่ อย่างไรก็ตามเบต้า - อะไมลอยด์จำนวนหนึ่งจำเป็นสำหรับการส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาท การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าเบต้าอะไมลอยด์มีบทบาทสำคัญในการส่งข้อมูลในสมอง กลไกของกระบวนการยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

Beta secretase มีอยู่ในทุกเซลล์ของร่างกายโดยเป็นส่วนประกอบของ transmembrane ใน endoplasmic reticulum และ Golgi apparatus ในการเผาผลาญปกติมันจะสร้างเบต้าอะไมลอยด์อย่างต่อเนื่องโดยการแยก APP สำหรับการป้องกันยาต้านจุลชีพ เบต้าอะไมลอยด์จะไม่ถูกสะสมไว้ที่นั่น APP โปรตีนส่วนใหญ่ยื่นออกมาจากเซลล์ ส่วนที่เล็กกว่าอยู่ในเซลล์ เป็นโมเลกุลที่เรียกว่า transmembrane

นอกจาก beta-secretase แล้ว alpha-secretase ยังแยกโปรตีน APP ออกเป็นโมเลกุลที่เล็กกว่าและไม่เป็นอะไมลอยด์ซึ่งสามารถละลายน้ำได้และไม่ได้สะสมที่ใดก็ได้ ตรงกันข้ามกับเบต้าอะไมลอยด์โปรตีนที่เกิดจากอัลฟาอะไมลอยด์มีคุณสมบัติในการป้องกันระบบประสาท ปกป้องสมองจากโล่ที่เป็นพิษต่อระบบประสาท เมื่อโปรตีน APP ถูกแยกโดย beta secretase ส่วนที่ละลายน้ำจะถูกแยกออกก่อนเช่นกัน จากนั้นในขั้นตอนที่สองโมเลกุลที่เหลือจะถูกแบ่งโดย gamma secretase เป็น beta amyloid และเข้าสู่โดเมนภายในเซลล์ของ APP

โรคและความผิดปกติ

บทบาทของ beta-secretase ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคอัลไซเมอร์เป็นที่รู้จักกันดี เมื่อความเข้มข้นของเบต้าอะไมลอยด์เพิ่มขึ้นพวกมันสามารถสะสมเป็นโล่อะไมลอยด์ในสมองได้ สิ่งนี้นำไปสู่การตายของเซลล์ประสาทและทำให้สมองฝ่อ

กลไกในการพัฒนาโล่ในวัยชรายังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ เบต้า - อะไมลอยด์มีหน้าที่สำคัญในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามีบทบาทสำคัญในการประมวลผลข้อมูล อย่างไรก็ตามเมื่อความเข้มข้นสูงเกินไปพวกมันจะสะสมเป็นโล่ระหว่างเซลล์ประสาท มีสองเส้นทางที่แข่งขันกันในการแยกแอปปูชนียบุคคล APP แบ่งออกเป็นส่วนประกอบที่ละลายน้ำได้โดย alpha secretase หรือเป็น beta amyloids โดย beta และ gamma secretase ปฏิกิริยาทั้งสองมีความสมดุลซึ่งกันและกัน หากสมดุลนี้เปลี่ยนไปตามเส้นทางการสลายตัวที่สองโรคอัลไซเมอร์ก็จะพัฒนาขึ้น

มีการค้นพบการกลายพันธุ์หลายอย่างที่เป็นสาเหตุ อย่างไรก็ตามไม่มีการกลายพันธุ์ที่มีผลต่อ beta-secretase ที่มีบทบาท เหนือสิ่งอื่นใด APP ดัดแปลงพันธุกรรมสามารถเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์ได้ APP โปรตีนถูกเข้ารหัสโดยยีนบนโครโมโซม 21 การกลายพันธุ์ของยีนนี้สามารถนำไปสู่โรคอัลไซเมอร์ได้ ดาวน์ซินโดรมยังมีโอกาสเพิ่มขึ้นในการเกิดภาวะสมองเสื่อมจากโล่ในวัยชรา ความเข้มข้นของโปรตีน APP เพิ่มขึ้นที่นี่เนื่องจากโครโมโซม 21 มีอยู่สามเท่า โดยรวมแล้วยังไม่เข้าใจสาเหตุของโรคอย่างเต็มที่ นอกจากปัจจัยทางพันธุกรรมแล้วยังมีการกล่าวถึงกระบวนการอักเสบในสมองการติดเชื้อพรีออนโรคเบาหวานระดับคอเลสเตอรอลสูงการบาดเจ็บและอิทธิพลจากสิ่งแวดล้อม

มีการแนะนำว่าการเพิ่มความเข้มข้นของอลูมิเนียมในอาหารอาจทำให้เกิดอัลไซเมอร์ได้ อย่างไรก็ตามในที่สุดเงื่อนไขของโรคคือการก่อตัวของโล่อะไมลอยด์ในวัยชราจากเบต้าอะไมลอยด์เสมอ โรคอัลไซเมอร์มีลักษณะของภาวะสมองเสื่อมเพิ่มขึ้น สมรรถภาพทางปัญญาลดลงและกิจกรรมประจำวันยากขึ้นเรื่อย ๆ ที่จะรับมือ

การรักษาโรคยังไม่สามารถทำได้ มีเพียงกระบวนการของโรคเท่านั้นที่สามารถชะลอตัวลงได้ ขณะนี้มีความพยายามในการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า beta-secretase inhibitors เป็นยาที่ควรไปยับยั้งการทำงานของ beta secretase เพื่อหยุดกระบวนการของโรคในโรคอัลไซเมอร์ จนถึงขณะนี้ไม่มีสารยับยั้ง beta-secretase ในตลาด การพัฒนายาที่สอดคล้องกันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ตามการประมาณการทั่วไปคาดว่าจะมีการเปิดตัวยาต้านโรคอัลไซเมอร์ตั้งแต่ปี 2561 อย่างเร็วที่สุด