能够传染致病的蛋白质粒子.ppt

三、普列昂的发现 1、以改进检测方法为突破点 目标：分离、纯化病原物、并加以 鉴定，每一步都离不开检测方法。 第一个进步：把搔痒病从羊转至小鼠 发病潜伏期 3－5年 4－5个月 第二个进步：检测方法 终点滴度检测法：用小鼠作实验材料 接种给小鼠 150天 15－30天 4－5个月 鼠脑中病原物的滴度最高 分离纯化步骤 再接种给小鼠 出现病症 潜伏期检测法: 用仓鼠作实验材料 终点滴度检测法 (例行的检测 方法) 12个月 60只小鼠 潜伏期检测法 (改进后的检测 方法) 70天 4只仓鼠 总共加快速度100倍 2、得到难以公布的实验结果 原来预期得到小型病毒。 结果，所有实验数据都表明: 病 原物不是小型病毒，不含核酸，而是 蛋白质粒子。 经过八年努力（1974－ 1982 ） 1982年发表第一篇文章： 提出羊搔痒病病原物是一种蛋白质粒子。 蛋白质类的感染颗粒 （Proteinoceous Infectious Particle, Prion） 普列昂概念的提出，引起轩然大波。 许多人问：没有核酸，这个病原物如 何增殖？如何复制本身的遗传信息。 许多人怀疑：可能还是存在核酸，只 是未能检测出来。 具有讽刺意味的是： 最早提出实验证据，证明核酸是遗传信息 载体的是 Avery 1942年有关肺炎球菌转 化因子的实验。 当时，Avery 的报告未能引起多大重 视。有人怀疑转化因子中起作用的是蛋白 质，只是 Avery 未能检测出来。 关键在于普利昂是否含有核酸？ 普鲁西纳回忆说： 在寻找核酸上，D.Riesuer 和我 所花的功夫比其他任何人都多。 3、更深入的研究，更意外的结果 随着研究的深入，得到更多打破传 统观念的结果： （1）寻找Prn－p基因 编码普列昂蛋白（PrP）的基因， 不但在染病动物脑中存在，亦在正常动 物脑中找到，而且表达得一样多。 看来， PrP 蛋白不是病鼠才有。而且， PrP sc 的出现不是调节基因起作用的结果。 PrP c 正常小鼠 PrP sc 得病小鼠 分别把 Prn－p 基因在正常和染 病小鼠中的表达产物称为： （2）普列昂蛋白（PrP c）在正常 动物脑中的功能是什么？ 找不到答案。 剔除 PrP 基因的遗传工程小鼠 （PrP%）,看不出病症，似乎一切正 常，亦能正常生育。 （3）PrP%小鼠作出贡献 把染病小鼠的脑提取物接种给 PrP% 小鼠，后者不染病。同样的脑 提取物，接种给普通小鼠 PrP+/+， 后者被染病。 看来， PrP c 的存在是染病的必要前提 染病小鼠 PrP%小鼠 脑提取物 PrP+/+ 小鼠 （4）对 PrP c 和PrP sc 两种蛋白质 做结构分析。 都是由 208 个氨基酸残基组成的 疏水性很强糖蛋白。 氨基酸序列 RNA剪辑 翻译后修饰 均无差别 （5）最后，终于找到差别 PrP c 和 PrP sc 在高级结构 上有巨大差别 PrP c PrP sc α－螺旋 β－折叠 40％ 3％ 21％ 54% PrP c PrP c (上) PrP sc(下) （6）PrP c 和 PrP sc 在高级结构上的 差别, 在细胞内的行为和 代谢特征上也 反映出来。 PrP c PrP sc 胞内定位 蛋白酶水解 细胞表面 水解完全 胞质内 局部水解 （7）综合上面得到的结果，提出 一个理论设想： 搔痒病的发生是因为 PrP sc 的入 侵，把脑细胞中原来就有的 PrP c “带 坏”，使 PrP c 重新折叠，形成新的高 级结构，变成了 PrP sc 。 增多的 PrP sc 形成淀粉样斑，造成 脑细胞破坏，出现空斑。 * 生命科学导论 上海交通大学生命科学技术学院 第九讲 能够传染致病的蛋白质 粒子——普列昂 1997年度诺贝尔奖生理及医学奖授予 普鲁西纳博士( S.B.Prusiner ) (美国加州大学旧金山分校医学院) 表彰他在研究和发现一种新的蛋白质 性质致病因子(普列昂)中所做的贡献。 他是不寻常的诺贝尔奖获得者 普鲁西纳 1942年5月28日 生， 1968年获美国宾 夕法尼亚大学医 学院博士学位。 1984年起任加利 福尼亚大学神经 学、病毒学教授。 (1) 诺贝尔生理学及医学奖历来 颁发给在学术界已获普遍承认和推 崇的突破性的研究成果。 但是，普列昂的研究，直到颁奖 时仍存在着较大的争议。