タンパク質ミスフォールディングの周期的増幅

この技術は自動化され、増幅効率が劇的に向上しました。現在では、1サイクルでウェスタンブロッティングに比べて検出感度が2500倍向上し^{[ 4 ]} 、2サイクルおよび7サイクル連続でウェスタンブロッティングに比べて検出感度が600万倍および30億倍向上します。ウェスタンブロッティングは、いくつかの国でBSE監視に広く使用されている技術です^{[ 4 ] 。}

PMCAはもともと、健康な脳組織由来の正常プリオンタンパク質（PrP ^{C ）を基に作られており、高価でした。}組換えタンパク質の登場によりコストはいくらか下がりましたが、純粋なタンパク質を得るのに必要な手順は手間がかかります。2011年に、プリオンタンパク質の遺伝子を細胞株に導入し、精製せずに細胞を溶解するだけで十分であることが分かりました。これにより、PMCAははるかに安価になると期待されています。細胞株は神経由来である必要はありません。^{[ 5 ]}

PMCAは、健康な細胞にも豊富に存在する触媒、すなわちポリアニオン（一本鎖RNAまたは硫酸化グリカン）とリン脂質を用いて最も容易に実行できる。^{[ 6 ]}細胞溶解液はこれらの触媒の両方を提供し、PrPScのほとんどの塊に^はいずれにせよ触媒ポリアニオン分子が含まれている。^{[ 7 ] [ 8 ]}ポリ(A)RNAや1-パルミトイル-2-オレオイルホスファチジルグリセロール（POPG）などのこれらの触媒の合成バージョンも、PrPScの増殖に有効で^ある。^{[ 6 ]}

追加で必要な材料には、緩衝塩と洗剤が含まれる。^{[ 6 ]}

^{PMCAは、 PrPSc}の初期質量がなくても機能する。この挙動は、PMCAを検出ツールとして使用する場合には望ましくないが、TSE病原体の性質を理解する上で重要な意味を持つ。この変換は、散発性TSEの形態と類似している。

• 健康なマウスの肝臓由来のRNAとPOPGを組み合わせると、大腸菌で作られた 組換えPrP ^Cを17サイクルでPrP ^{Scに変換することができる。 [ 6 ]}
• 緩衝塩と界面活性剤のみで、大腸菌で作られた 組換えシリアンハムスターPrP ^Cを18サイクルでPrP ^{Scに変換することができる。 [ 9 ]}

家族性TSEと同様に、PMCAは家族性TSE変異を持つPrP ^{Cから容易にPrP Scを生成することができる。 [ 10 ]}

PMCA技術は、プリオン複製の分子メカニズム、感染性因子の性質、プリオン株と種間障壁の現象、細胞成分の影響を理解するため、組織や生体液中のPrP ^{Scを検出するため、プリオン複製に対する阻害剤をスクリーニングするために、いくつかのグループによって使用されてきました。 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]} SupattaponeとMaのグループによる最近の研究では、合成ポリアニオンと脂質のみを添加した精製PrP ^Cと組換えPrP ^Cを使用して、PMCAによりin vitroでプリオン複製を生成することができました。^{[ 14 ] [ 15 ]}これらの研究は、他の細胞成分が存在しない場合でも感染性プリオンを生成できることを示しており、プリオン仮説を支持する最も強力な証拠のいくつかを構成しています。

PMCAは、さまざまな種からミスフォールドしたタンパク質を複製するために適用されてきた。^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]新たに生成されたタンパク質は、脳由来のPrPSc}と同じ生化学的、生物学的、構造的特性を示し、驚くべきことに野生型動物に感染し、脳から分離されたプリオンによって引き起こされる病気と同様の特徴を持つ病気を引き起こす。^{[ 19 ]}

2020年の研究では、タンパク質ミスフォールディングの周期的増幅法が、進行性の神経変性疾患であるパー​​キンソン病と多系統萎縮症を区別するために使用できることが結論付けられ、これは単なる鑑別診断ではなく、多系統萎縮症の客観的な診断を与える最初のプロセスである。^{[ 20 ] [ 21 ]}