Beta-secretase tergolong dalam keluarga protease. Ini terlibat dalam pembentukan beta-amyloid, yang memainkan peranan penting dalam penghantaran maklumat di otak. Pada masa yang sama, beta-secretase dan beta-amyloid memainkan peranan penting dalam pengembangan Alzheimer penyakit.
Apa itu beta-secretase?
Beta-secretase tergolong dalam kumpulan protease yang terurai protein di laman web tertentu. Ia terletak di membran retikulum endoplasma dan radas Golgi. Laman aktifnya mengandungi dua residu aspartat. Laman aktif ini dilokalisasi di kawasan selaput ekstra. Beta-secretase juga dikenali sebagai protease aspartat. Dalam bentuk aktifnya, ia mewakili dimer. Selain beta-secretase, terdapat juga alpha- dan gamma-secretase. Ketiga-tiga protease membelah protein APP (protein prekursor amiloid). Beta dan gamma secretase menghasilkan beta amiloid. Fungsi sebenar APP belum diketahui. Walau bagaimanapun, amiloid nampaknya memainkan peranan penting dalam penghantaran maklumat. Walau bagaimanapun, yang lebih dikenali ialah beta-amiloid memainkan peranan penting dalam pengembangan Alzheimer penyakit. Mereka boleh disimpan sebagai plak amiloid di otak.
Fungsi, kesan, dan peranan
Fungsi beta-secretase adalah untuk memecah APP protein menjadi beta-amyloids. Terdapat dua beta-amyloids, disebut sebagai amyloid-beta 40 dan amyloid-beta 42. Mereka terbentuk dengan bantuan dua enzim beta-secretase dan gamma-secretase. Beta-amyloids mempunyai kesan antimikroba. Pada masa yang sama, mereka terlibat dalam pembentukan selubung myelin dari serat saraf. Walau bagaimanapun, amiloid juga neurotoksik. Mereka membentuk plak amiloid yang disebut di otak, yang boleh membawa kepada Alzheimer penyakit. Walau bagaimanapun, plak toksik ini hanya terbentuk apabila protein APP pertama kali dibelah oleh beta-secretase. Apabila dibelah oleh alpha-secretase, air-larut protein terbentuk yang tidak membentuk plak. Walau bagaimanapun, sejumlah beta-amyloid diperlukan untuk penghantaran maklumat ke neuron. Penyelidikan saintifik bahkan menunjukkan bahawa beta-amiloid memainkan peranan penting dalam penghantaran maklumat di otak. Walau bagaimanapun, mekanisme proses belum difahami dengan baik.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan tahap optimum
Beta-secretase terdapat di setiap sel tubuh sebagai komponen transmembran dalam retikulum endoplasma dan radas Golgi. Ia sentiasa menghasilkan beta-amiloid dalam metabolisme normal dengan memotong APP untuk pertahanan antimikroba. Pemendapan beta-amiloid tidak berlaku di sana. Sebilangan besar APP protein menonjol dari sel. Bahagian yang lebih kecil berada di dalam sel. Ia adalah molekul transmembran yang disebut. Sebagai tambahan kepada beta-secretase, alpha-secretase juga membebaskan protein APP menjadi bukan amiloid yang lebih kecil molekul, tetapi ini adalah air larut dan tidak disimpan di mana sahaja. Berbeza dengan beta-amiloid, yang protein dibentuk oleh alpha-amyloids mempunyai sifat neuroprotektif. Mereka melindungi otak dari plak neurotoksik. Semasa pembelahan APP protein oleh beta-secretase, a air-Pecahan larut juga dibelah terlebih dahulu. Kemudian, sebagai langkah kedua, molekul sisa dibelah oleh gamma-secretase menjadi beta-amyloid dan domain intraselular APP.
Penyakit dan gangguan
Peranan beta-secretase dalam pengembangan Penyakit Alzheimer memang terkenal. Apabila kepekatan beta-amiloid meningkat, mereka boleh disimpan sebagai plak amiloid di otak. Ini membawa kepada kematian neuron dan dengan itu atrofi otak. Mekanisme pengembangan plak pikun belum dapat dijelaskan sepenuhnya. Beta-amyloids mempunyai fungsi penting dalam organisma. Secara khusus, mereka memainkan peranan penting dalam pemprosesan maklumat. Walau bagaimanapun, apabila mereka kepekatan menjadi terlalu tinggi, mereka disimpan sebagai plak antara neuron. Terdapat dua jalan pemisahan yang bersaing dari APP pendahulu. APP dipecahkan sama ada oleh alpha-secretase menjadi komponen larut dalam air atau oleh beta- dan gamma-secretase menjadi beta-amyloids. Kedua-dua reaksi berada dalam keseimbangan antara satu sama lain. Bila ini seimbang dialihkan untuk memilih jalan penurunan kedua, Penyakit Alzheimer berkembang. Beberapa mutasi telah dijumpai sebagai penyebabnya. Walau bagaimanapun, tiada mutasi yang mempengaruhi beta-secretase memainkan peranan. Antara lain, APP yang diubah secara genetik boleh menjadi peningkatan risiko untuk Penyakit Alzheimer. APP protein dikod oleh a gen pada kromosom 21. Oleh itu, mutasi ini gen boleh membawa kepada penyakit Alzheimer. Sindrom Down juga mempunyai kemungkinan meningkat demensia berdasarkan plak senile. Di sini, kepekatan protein APP meningkat kerana kromosom 21 terdapat tiga kali. Secara keseluruhan, penyebab penyakit ini belum dapat dijelaskan sepenuhnya. Sebagai tambahan kepada faktor genetik, proses keradangan di otak, jangkitan dengan prion, kencing manis, ditinggikan kolesterol tahap, trauma atau pengaruh persekitaran juga dibincangkan. Sebagai contoh, telah disarankan agar meningkat aluminium kepekatan dalam makanan boleh menyebabkan penyakit Alzheimer. Walau bagaimanapun, pada akhirnya, prasyarat untuk penyakit ini adalah pembentukan plak amiloid pikun dari beta-amiloid. Penyakit Alzheimer dicirikan oleh progresif demensia. Prestasi kognitif menurun dan aktiviti harian menjadi semakin sukar untuk dikendalikan. Setakat ini, rawatan penyakit tidak dapat dilakukan. Hanya proses penyakit yang dapat diperlahankan. Pada masa ini, usaha sedang dilakukan untuk mengembangkan penghambat beta-secretase yang disebut. Ini adalah dadah yang menghalang aktiviti beta-secretase untuk menghentikan proses penyakit pada penyakit Alzheimer. Setakat ini, tidak ada perencat beta-secretase di pasaran. Perkembangan ubat yang sesuai masih dalam fasa awal. Oleh itu, menurut anggaran umum, pelancaran ubat melawan Alzheimer tidak dijangka sehingga tahun 2018 paling awal.
