朊病毒(prion)教材.ppt

朊病毒（prion） 一.课题的研究背景 朊病毒是如何进入公众视野的？ 相关疾病的发现 羊瘙痒病 克雅氏病（Creutzfeldt-Jakob disease） 水貂的脑软化病 马鹿和鹿的慢性消瘦病 猫的海绵状脑病 库鲁病 美国国立卫生研究院的Gajdusek和Gibbs与澳大利亚Zigas等人通过一系列的实验证实震颤病与羊瘙痒症、人早老性痴呆属于同一病原感染。 Gajdusek由此获得1976年诺贝尔生理学和医学奖 进一步的研究 20世纪60年代，通过放射处理破坏了发病组织中的DNA,RNA后的组织仍具感染性，致病因子是蛋白质 致病因子的发现 1982年，美国生物学家Stanley B. Prusiner确认感染组织中的某种蛋白质病原，并称其为prion。 斯坦利因为对朊病毒的研究而获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。 新的研究进展 测定分子结构，建立了分子模型 测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列 建立了朊病毒的疾病谱 环四吡咯可用于治疗和预防相关疾病。 二.朊病毒 1.概述 朊蛋白（Prion Protein , PrP）是由动物机体中高度保守的朊病毒蛋白基因编码的蛋白质。在中枢神经系统及神经元细胞中表达量最高。 研究表明PrP与长期记忆和细胞更新有关 两种不同的分子构象 存在于正常机体或感染动物的细胞中，没有致病作用,称为细胞朊蛋白（Cellular PrP, PrPc） 存在于感染动物的细胞中，称为朊病毒蛋白（Scrapre PrP, PrPsc）。 PrPsc 特征：它能侵染动物并在宿主细胞内复制，但不含核酸，不以核酸为遗传物质。 致病性：能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变 2. 性质 物理性质：PrPsc大小只有30~50纳米 化学性质： 耐高温 耐紫外线 耐离子辐射和超声波 抵抗RNA酶和DNA酶 对甲醛、羟胺等表现出强抗性。 2. 性质 生化特性： 不诱生干扰素 不破坏宿主免疫功能，不引起免疫反应。 巨噬细胞能降低甚至灭活PrPsc的感染性 PrPsc具有相对的抗蛋白酶水解特性 3.结构 PrP的 一级结构 PrP的核酸序列及其氨基酸序列高度保守 保守序列：来自不同物种或同一物种产生的不同分子的分子序列高度相似，意味着此序列在进化中重要的功能性价值。 其不同物种间的同源性也很高 PrP的高级结构 HuPrP23-231的核磁共振（NMR）结构模型 BoPrP23～230NMR结构模型 MoPrP121-231模型 ShaPrP90～231结构模型 目前认为PrPc三维结构形似“风筝” PrPsc的高级结构 转变使得结构中的α-螺旋减少，最终使得含有大量的β-折叠PrPsc溶解度降低，抗蛋白酶水解能力增强。 PrPsc的高级结构 Prusiner实验室最近提出了PrPsc的二维结晶结构模型。