Prion感染的遗传学

虽然引起疯痒病和人类几种传染性神经衰退症的感染性Prion在许多方面类似于病毒,但分子和遗传分析表明Prion与病毒在结构和发病机制上有着基本的区别。在感染性Prion的制备过程中,鉴定出的唯一大分子物质是Prion蛋白的一种疾病特异性的同功体,且这种大分子物质是由寄主基因编码的。越来越多的资料支持这种论点,即Prion感染是一种新奇的宿主一病原物的相互作用。疯痒病是在绵羊和山羊中不易觉察的,自然发生的一种疾病,它导致中枢神经系统     

医源性克-雅病

克-雅病(Creatzfelds-JakobdiseaseCJD)是一种传染性海绵状脑病(Transmissiblespongiformencephalopathies,TSE)。TSE是一类人和动物的以慢性中枢神经系统退行性变为特征的疾病,其病因一直不明。美国加州大学旧金山医学院的Prusiner教授经过多年研究,指出CJD的病原因子是一种不同与细菌、病毒、真菌和寄生虫等微生物的新的致病蛋白质因子(proteinaceousinfectiousparticle),并构建了Prion一词。目前认为,Prion是所有TSE的病原因子。由于在CJD研究中所作出的杰出贡献,Prusiner教授于1997年获得了当年的诺贝尔生理学和医学奖。本文…     

朊病毒的研究进展

自1982年美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳(S.B.Prusiner)在研究羊瘙痒病时意外发现一种新型亚病毒粒子—朊病毒(Prion);也因S.B.Prusiner在研究朊病毒中作出卓越贡献而获得1997年诺贝尔医学或生理学奖,Prion是一种小型的蛋白质颗粒,大小仅为最小病毒的1%,但是其毒害非常的严重,而且有很强的传染性,主要引起人畜的脑组织等神经组织出现一些神经症状,朊病毒与正常的病毒最大的不同之处再与它是一种不含核酸(DNA或RNA)的病毒粒子,这也是对科学界的一个巨大的挑战,本文就朊病毒的一些特性以及生物学特性进行探究及其讨论研究作出详细叙述。     

Prion疾病和“protein only”假说

Prion病是指一类由蛋白质错误折叠导致的具有传染性的疾病.人类的纹状体脊髓变性病、库鲁病、脑软化病,和致死的家族性失眠症以及动物的羊瘙痒病和牛海绵状脑炎即疯牛病,都是致死性的神经退行性疾病,它们都属于传染性海绵状脑炎,统称Prion病.PrP^C是Prion蛋白在细胞内的正常形式,PrP^Sc是其致病形式.根据“protein only”假说,PrP^C向PrP^Sc的转化是致病的关键步骤.简要介绍了PrP蛋白的结构特征、PrP^C向PrP^Sc转化的可能机制、影响PrP^C向PrP^Sc转化的重要因素和PrP在细胞内的生物学过程等方面的研究进展,讨论了Prion疾病的诊断和治疗方法.     

一种基于连续PMCA的PrPSc体外扩增方法的建立

为建立一种基于蛋白质错误折叠循环扩增(PMCA)的体外稳定扩增方法以观察PrPSc是否能在体外连续传代,我们分别制备了正常仓鼠和羊瘙痒病因子263K感染的发病仓鼠的全脑匀浆,将两种脑匀浆以不同体积比混合后,分别进行144个循环的直接PMCA和每轮48个循环、共8轮的连续PMCA,用Western blot对PrPSc的扩增情况进行检测.结果显示,与常规的直接PMCA方法相比,连续PMCA能更有效地使低浓度的PrPSc扩增到可检出的水平,表明连续PMCA可以支持羊瘙痒因子263K在体外长期稳定的复制.连续PMCA方法是一种体外高效地扩增PrPSc的方法,有潜力成为一种Prion体外培养方法,用于研究Prion错误折叠和复制机制,以及检测脑组织、外周组织和体液样品中的微量PrPSc.     

与朊毒体相关的鱼类朊蛋白研究概况

疯牛病(mad cow disease),即牛传染性海绵状脑病(bovine transmissible spongiform encephalopathy,BSE)的俗称,是一种慢性消耗性、致死性、中枢神经系统退行性疾病。疯牛病被认为与朊毒体(Prion)有关,朊毒体是由正常朊蛋白(Prion protein,或者PrPC)发生构象改变后形成的异常蛋白(PrPSc)。疯牛病的发生引起了世界各国政府和科学界的高度重视,PrP的起源及其功能研究已成为研究热点。鱼类PrP相关蛋白的研究正在展开中,由于鱼类PrP相关蛋白与朊蛋白的结构相似,鱼类感染TSE类似病存在理论上的风险。本文全面地综述了疯牛病的概况、朊毒体的特性、朊毒体与哺乳动物朊蛋白、鱼类PrP相关蛋白(PrP1、PrP2和PrP3)及鱼类其他PrP相关蛋白的研究情况,为国内水生动物PrP相关蛋白研究提供参考。     

疯牛病研究进展

近年来,英国疯牛病成为国内外新闻媒体关注的焦点,它不仅给英国养牛业造成了巨大的经济损失,同时也引起了世界各国政府及农业主管部门的高度重视,疯牛病是对牛海绵状脑病（Bovine Spongiform Encephalopathy BSE)的俗称,它是一种慢性,具有传染性的致死性中枢神经系统疾病,该病临床和组织学病理学特征是病畜神经失常,共济失调,感觉过敏和中枢神经系统灰质空泡化,疯牛病被认为与朊病毒（Prion)有关,因此与克-雅氏病,羊痒病等一起被统称为朊病毒病,朊病毒病是由正常朊病毒蛋白（PrPC)发生蛋白折叠错误变成异常朊病毒蛋白（PrPSC)引起的,BSE主要发生于以英国为中心的欧洲各国家和地区,各国采取了一系列的措施,防制BSE危害人类健康,中国至今尚无疯牛病发生。     

Doppel蛋白及其对动物生殖的影响

Doppel(简称Dpl)是新发现的一种糖基磷脂酰肌醇锚定(GPI)结构糖蛋白, 在结构上与朊蛋白(Prion protein, PrP)相似, 其编码基因位于朊蛋白编码基因(Prion protein gene, PRNP)下游, 但在生理功能上两者差异较大。Dpl蛋白在成年动物体内的表达主要集中在睾丸组织, 对雄性动物精子完整性、活力以及维持正常受精能力等生殖功能具有重要作用。以下主要综述了Dpl蛋白的生物学特征、生理功能以及对雄性动物生殖调控的影响, 旨在为Dpl蛋白的功能研究和雄性动物生殖调控研究提供理论参考。     

体外合成朊病毒的研究进展

朊蛋白疾病是人类和动物中枢神经变性的神经退行性疾病,严重威胁人类的健康。朊病毒(Prion)引发疾病的致病机理尚未十分清楚,常采用体外合成Prion的方法研究其致病机理,但体外研究朊蛋白的主要困难在于建立一个合适的系统模拟体内环境,以便研究正常朊蛋白转化为致病性朊病毒的发病机制。综述了无细胞转化分析,细胞裂解液转化分析,蛋白质错折叠循环扩增,自催化转化分析等至今普遍采用的几种Prion体外合成方法,并讨论了这些方法是否适合用于模拟Prion在体内合成并聚集的过程,为研究朊病毒疾病提供了丰富的研究资源,为深入研究朊蛋白致病性转化提供参考。     

疯牛病病原体的研究进展

疯牛病病原体,即朊病毒蛋白（PrionPrP^Sc),是一种不具有核酸的全新致病物质,在动物和人类引起致命性海绵状脑病（Prions疾病）,本文阐述了Prion的含义,Prion蛋白的种类,疾病生物化学以及与Prions疾病的关系。     

Prion名词的争议

Prion是protein和infection的缩写,是一种蛋白质侵染因子,引发致命性的脑病如人克雅病、疯牛病等,它与类病毒不同的是纯由蛋白质因子组成而不含有核酸。也就是说,尽管此病原不含核酸,但仅是蛋白质分子即可引发疾病,故称之为朊病毒（Prion）,它是一种科技创新的内含,这种蛋白质侵染因子（Prion）可被蛋白酶完全分解。Prion在我国最早音译叫普里昂,后科技名词委员会有关病毒学专家研究,将其译为朊病毒,而后多年引发争论不止。其实,普里昂和朊病毒均可,不用另立新词如朊粒等等。不过要特别提醒的是,不要把“朊”写成“肮”,在我国有些工具书如英汉生物学词典等将Prion译成中文名为肮病毒,朊与肮在汉字中是否通用,未做研究。     

朊蛋白与信号蛋白14-3-3β的相互作用研究

为进一步确定PrP蛋白与14-3-3蛋白是否发生分子间的相互作用并确定PrP蛋白与14-3-3蛋白相互作用的区域,利用免疫共沉淀、pull down和能量共振转移(FRET)实验检测PrP蛋白与人14-3-3蛋白是否发生分子间的相互作用及相互作用的部位。结果证明,PrP蛋白与人14-3-3蛋白在体外、组织水平及细胞水平均可以发生相互作用,且证实作用的部位在PrP蛋白的106-126位氨基酸。该结果为进一步研究14-3-3蛋白在Prion疾病中的影响及Prion疾病的发病机制奠定了一定基础。     

关于病毒性和非病毒性亚急性海绵样脑病的微生态失调

亚急性海绵样脑病,可分为两种类型。一类是可传播的,由感染性蛋白引起,包括人的 Kuru 病(震颤病),Creutzfeldt-gacob 氏病(CTD)(感染性痴呆)及其变异型 Gerstman-Straussler症候群和动物的羊抓痒病(Scrapie),貂脑病,牛海绵样脑病,北美黑尾鹿消瘦病,北欧粗毛大猎狗(elk)消瘦病等,另一类是不可传播的,包括Alzheimer 氏病(早老性痴呆),Down 氏症候群(短小型痴呆),Pick 氏病(脑叶萎缩症),正常     

朊病毒(侵染性蛋白质)的发现

一、引言羊瘙痒病的病原是经过近两个世纪的研究未能解决的一个谜。曾作过各种可能的解释,但都没得到证实。发现类病毒后,有人研究其类病毒病因的可能性(Diener,1979)。最近,美国加州大学旧金山分校动物病毒学家Prusiner发现羊瘙痒病是蛋白质侵染引起的疾病,并称谓“Prioa”(Protein infection的缩写)或     

新疆地区绵羊品种朊蛋白基因136、154和171位点的多态性

绵羊痒病是一种渐进性和致死性中枢神经系统疾病,绵羊朊蛋白基因(Prion protein gene,PRNP)多态性与痒病的易感或抗性有关,其中PRNP136位(V/A)、154位(H/R)和171位(H/Q/R)的基因多态性与该病发生最相关。为评价新疆地区主要绵羊品种对痒病的易感性,文章对新疆地区10个绵羊品种(阿勒泰、巴士拜、巴音布鲁克、多浪、和田、策勒黑、中国美利奴、德国肉用美利奴、特克赛尔和萨福克羊)共746只个体PRNP基因的136位(V/A)、154位(H/R)和171位(H/Q/R)的遗传多态性进行分析,检测到了ARQ、ARR、ARH、ARK、VRQ、AHR、AHQ、AHH8种等位基因,其中ARQ和ARR等位基因存在于所有品种中,且ARQ在所有品种中的基因频率最高。ARH存在于除萨福克和德国肉用美利奴羊外的8个绵羊品种中。仅在新疆地方品种阿勒泰、巴音布鲁克、巴士拜和多浪羊中检测到ARK等位基因。而VRQ、AHR、AHQ和AHH4种等位基因只在中国美利奴羊上存在,且频率极低。在10个品种中共检测到了ARQ/ARQ、ARQ/ARK、ARR/ARR、ARH/ARH、ARQ/ARR、ARH/ARQ、ARH/ARR、ARK/ARK、ARH/ARK、ARQ/VRQ、ARQ/AHQ、ARQ/AHR和ARH/AHH13种基因型,其中中度易感的ARQ/ARQ基因型频率最高,而抗性最强的ARR/ARR基因型仅存在于巴音布鲁克、策勒黑、中国美利奴、特克赛尔和德国肉用美利奴羊,且频率较低。文章首次在中国美利奴羊上发现了易感性很强的VRQ/ARQ基因型。上述结果提示新疆的主要绵羊品种对痒病的抗性较弱。     

朊病毒与血液制品安全性

疯牛病是对牛海绵伏脑病（Bovine Spongiform Encephalopathy BSE）的简称,是一种慢性、具有传染性的致死性中枢神经系统疾病,英国于1985年4月首先发现该病,并于1986年11月定名为BSE,此病的组织病理学变化和临床症状与人的库鲁病（Kuru）、克雅氏病（Creutzfeld-Jakob,Disease CJD）和羊痒病（Scrapie）相似,因此,被认为与朊病毒（Prion）有关,亦称为朊病毒病,其传播途径与潜伏CJD的献血者的血液和血浆是否关联,是人们极为关注的问题,本文就朊病毒的理化特性与生物学特性、传播方式、危害和对血液制品的安全性可能带来的影响作一综述。     

绵羊PRNP遗传多样性与抗病育种研究进展

朊蛋白(Prion protein, PrP)是近年来被确认的引起人畜共患病的新型病原体, 也是目前证明的具有自我复制和传播能力的蛋白质。PrP在多种动物体内表达并具有重要生理作用, 其空间结构改变被认为是可传播性海绵状脑病(Transmissible spongiform encephalopathies, TSEs)的根源, 研究发现朊蛋白编码基因(PRNP)遗传多样性与绵羊对瘙痒病的抗病性具有显著相关性。文章主要介绍了绵羊PRNP遗传多样性与痒病抗病性的关系以及PRNP遗传多样性对繁殖力和其他主要生产性能的影响等方面的研究成果, 旨在为绵羊抗病育种研究提供理论参考。     

传染性蛋白的“负面”和“正面”(2)

蛋白质是生命活动的执行者,除了催化数千种化学反应,蛋白质还在生物的身体结构、信息传递、生物防卫等方面起不可或缺的作用。不同的生理功能不仅需要不同的蛋白质,还需要蛋白质分子形成各自的结构和形状。而蛋白质分子是由不分支的肽链组成的,从新合成的肽链到具有特定三维结构和有生理功能的蛋白质,需要复杂精细的肽链折叠过程。由于各种折叠方式之间的能量差别甚小,许多因素,包括自身浓度的变化、分子中一部分肽链缺失或者延长、基因突变引起的氨基酸残基改变、环境中酸碱度改变、离子浓度变化、周围的分子环境变化等,都能使肽链的折叠方式发生改变。肽链折叠方式改变的后果之一,就是形成特殊的β-折叠:肽链中彼此平行而又方向相反的区段以氢键联系,形成片状结构,多个分子的这种片状结构还能逐层叠加,形成纤维状的聚合物。不仅如此,这样的"异常"结构还会使"正常"的蛋白也改变折叠方式,变成和自己一样的结构,因此这些"异常"结构的蛋白质具有"传染性",即能复制自己的结构,统称"传染性蛋白",词源是从英文的Prion一词意译而来。在许多情况下,这种"折叠错误"的蛋白会丧失原有的生理功能,且其聚合物对细胞有害,引起疾病,包括疯牛病、痒羊病(Scrapie)、人类的克-雅氏病、老年痴呆、帕金森氏症、杭廷顿氏症等中枢神经系统病症。除了这些疾病,折叠错误的蛋白还可沉积在身体各处,引起各种"淀粉样变性病"(Amyloidosis)。另一方面,Prion型的蛋白由于其稳定性和特殊结构,又可获得新的生理功能,在生物材料的建造,物质储存、作为黑色素和牙釉质合成时的模板、动物的长期记忆,以及免疫系统的信息传输中发挥重要作用,即一些传染性蛋白也能发挥正常的、甚至不可替代的生理功能。本文以3个部分分别介绍传染性蛋白被发现的历史和形成机制、传染性蛋白所引起的疾病(负面),以及传染性蛋白执行的正常生理功能(正面)。     

传染性蛋白的“负面”和“正面”(3)

蛋白质是生命活动的执行者,除了催化数千种化学反应,蛋白质还在生物的身体结构、信息传递、生物防卫等方面起不可或缺的作用。不同的生理功能不仅需要不同的蛋白质,还需要蛋白质分子形成各自的结构和形状。而蛋白质分子是由不分支的肽链组成的,从新合成的肽链到具有特定三维结构和有生理功能的蛋白质,需要复杂精细的肽链折叠过程。由于各种折叠方式之间的能量差别甚小,许多因素,包括自身浓度的变化、分子中一部分肽链缺失或者延长、基因突变引起的氨基酸残基改变、环境中酸碱度改变、离子浓度变化、周围的分子环境变化等,都能使肽链的折叠方式发生改变。肽链折叠方式改变的后果之一,就是形成特殊的??折叠:肽链中彼此平行而又方向相反的区段以氢键联系,形成片状结构,多个分子的这种片状结构还能逐层叠加,形成纤维状的聚合物。不仅如此,这样的"异常"结构还会使"正常"的蛋白也改变折叠方式,变成和自己一样的结构,因此这些"异常"结构的蛋白质具有"传染性",即能复制自己的结构,统称"传染性蛋白",词源是从英文的Prion一词意译而来。在许多情况下,这种"折叠错误"的蛋白会丧失原有的生理功能,且其聚合物对细胞有害,引起疾病,包括疯牛病、痒羊病(Scrapie)、人类的克-雅氏病、老年痴呆、帕金森氏症、杭廷顿氏症等中枢神经系统病症。除了这些疾病,折叠错误的蛋白还可沉积在身体各处,引起各种"淀粉样变性病"(Amyloidosis)。另一方面,Prion型的蛋白由于其稳定性和特殊结构,又可获得新的生理功能,在生物材料的建造,物质储存、作为黑色素和牙釉质合成时的模板、动物的长期记忆,以及免疫系统的信息传输中发挥重要作用,即一些传染性蛋白也能发挥正常的、甚至不可替代的生理功能。以3个部分分别介绍传染性蛋白被发现的历史和形成机制、传染性蛋白所引起的疾病(负面),以及传染性蛋白执行的正常生理功能(正面)。     

传染性蛋白的“负面”和“正面”(7)

蛋白质是生命活动的执行者,除了催化数千种化学反应,蛋白质还在生物的身体结构、信息传递、生物防卫等方面起不可或缺的作用。不同的生理功能不仅需要不同的蛋白质,还需要蛋白质分子形成各自的结构和形状。而蛋白质分子是由不分支的肽链组成的,从新合成的肽链到具有特定三维结构和有生理功能的蛋白质,需要复杂精细的肽链折叠过程。由于各种折叠方式之间的能量差别甚小,许多因素,包括自身浓度的变化、分子中一部分肽链缺失或者延长、基因突变引起的氨基酸残基改变、环境中酸碱度改变、离子浓度变化、周围的分子环境变化等,都能使肽链的折叠方式发生改变。肽链折叠方式改变的后果之一,就是形成特殊的β-折叠:肽链中彼此平行而又方向相反的区段以氢键联系,形成片状结构,多个分子的这种片状结构还能逐层叠加,形成纤维状的聚合物。不仅如此,这样的"异常"结构还会使"正常"的蛋白也改变折叠方式,变成和自己一样的结构,因此这些"异常"结构的蛋白质具有"传染性",即能复制自己的结构,统称"传染性蛋白",词源是从英文的Prion一词意译而来。在许多情况下,这种"折叠错误"的蛋白会丧失原有的生理功能,且其聚合物对细胞有害,引起疾病,包括疯牛病、痒羊病(Scrapie)、人类的克-雅氏病、老年痴呆、帕金森氏症、杭廷顿氏症等中枢神经系统病症。除了这些疾病,折叠错误的蛋白还可沉积在身体各处,引起各种"淀粉样变性病"(Amyloidosis)。另一方面,Prion型的蛋白由于其稳定性和特殊结构,又可获得新的生理功能,在生物材料的建造,物质储存、作为黑色素和牙釉质合成时的模板、动物的长期记忆,以及免疫系统的信息传输中发挥重要作用,即一些传染性蛋白也能发挥正常的、甚至不可替代的生理功能。本文以3个部分分别介绍传染性蛋白被发现的历史和形成机制、传染性蛋白所引起的疾病(负面),以及传染性蛋白执行的正常生理功能(正面)。