Viník, který stojí za nemocí šílených krav, neboli bovinní spongiformní encefalopatií, je neblahá forma proteinu zvaná prion. Priony jsou jinak zformované (zašmodrchané) proteiny, které jsou schopny růstu, replikace (jsou schopny se reprodukovat) a z pohledu, že jsou schopny se šířit z buňky na buňku, lze hovořit i o jejich dědičnosti. Priony se ale nemusí vyskytovat vždy jen jako doprovodná součást chorobných stavů. U některých organismů se priony vyskytují přirozeně. Například u kvasinek hrají priony důležitou roli v řízení metabolismu - růstu a vývoji.
Lev Z. Osherovich se svými spolupracovníky z Kalifornské univerzity zjistil, že za shlukováním prionů stojí aminokyselinové sekvence, a ty jim také dovolují se replikovat a tím přecházet z jedné generace na další generaci buněk. Výzkumníkům se to podařilo zjistit pomocí obarveného uměle připraveného prionu, který se v přírodě nevyskytuje.

Protein, který tvoří prion se v buňkách vyskytuje za normálních okolností zcela přirozeně a neškodí. Občas se ho ale zmocní amok, změní svojí trojrozměrnou strukturu a pak se začnou dít věci. Buňky tloustnou protože změněný prion nedokáží vyloučit a zbavit se jej. Priony se  v buňkách hromadí a hubí je jednu za druhou.
Vědělo se, jak prionové proteiny rostou. Jak se okolo prvotního infekčního jádra shlukují a jak se na sebe nabalují další a další infikované vrstvy. Dosud se ale nevědělo, jak se priony přenáší z mateřské buňky na buňku dceřinnou. Výzkumníci zjistili, že tato rostoucí masa se při dělení buňky dělí. Tohoto dělení prionu se účastní proteiny, které vědci nazvaly „gardedámami„. Za jejich vydatné pomoci vznikají menší  částice  pro něž  vědátoři zvolili termín propagon.  Propagon je tedy menší částice, než je prion a tato částice je předávána během dělení z mateřské na dceřinnou buňku. Tímto mechanismem  se priony dokáží přenášet z jedné generace buněk na další generaci buněk.

Lvu Osherovichovi se podařilo potvrdit to, co ostatní  jen pozorovali - že za shlukování a růst prionů jsou na molekule proteinu odpovědné oblasti bohaté na aminokyseliny glutamin a asparagin. Ty mají funkci jakéhosi zipu, který pospojuje změněné proteiny dohromady. Osherovich zjistil že pro dělení prionů je nezbytný  krátký úsek opakujících se peptidů,  teprve ten je schopen přispět k  rozdělení masy prionů a  následně umožnit předání propagonů během dělení buňky na dceřinné buňky.

Autor předpokládá že opakující se oligopeptidy umožňují vazbu doprovodným proteinům, které jsou nezbytné pro dědičnost (předávání na další generaci buněk) a tím i za infekčnost prionů. To by vysvětlovalo že když existuje mnoho proteinů se sekvencemi umožňující jejich shlukování, jen málo jich ale také obsahuje sekvence, které dovolují jejich přenos na další generace buněk – jejich dědičnost. Osherovich se svými kolegy vytvořil umělý prion tak, že připojil k oligopeptidovému řetězci opakující se  motiv glutaminu.

Zhotovením umělých  hybridních prionů výzkumníci ukázali, že dva individuální elementy (prion formující domény), jsou přenosné a pracují společně bez ohledu na jejich původ.Autoři předpokládají, že další nepřirozené priony mohou být užity jako modelový příklad ke studiu různých typů shlukujících se sekvencí, jako těch, které nacházíme u lidského prionového proteinu, zodpovědného za Creutzfeldt-Jakobovu chorobu a nebo za nepřirozeně formované shluky proteinů provázející Alzheimerovu chorobu.

Mnohé proteiny mohou změnit svůj tvar do podoby beta skládaného listu, samoskládajících se polymerů (amyloidy). Priony jsou mezi těmito shluky výjimečné tím, že jsou infekční. U kvasinek nejsou priony patogenní, ale fungují jako regulátory fyziologických funkcí buňky. Kvasinky jsou vynikajícím modelem pro studování mechanismu množení prionů. 

Model růstu prionu a jeho dělení, které mu umožňuje jeho infekčnost – předání na dceřinné buňky

A) Růst - během růstu prionu, polymerační jádro nabaluje monomery prostřednictvím vazby mezi  Q/N bohatými agregačními sekvencemi (modré). Proteiny se sekvencemi, které nemají tendenci se shlukovat (červeně) se procesu neúčastní.

B) Fáze dělení prionů – jejich replikace vyžaduje opakující se oligopeptidy (oranžově), které mohou usnadnit  gardedámám  (např. Hsp104p) rozdělení polymeru.

Pramen: Osherovich LZ, Cox BS, Tuite MF, Weissman JS (2004) Dissection and design of yeast prions. PLoS Biol: e86 DOI: 10.1371/journal.pbio.0020086