蛋白质错误折叠循环扩增及其在朊病毒蛋白检测中的应用研究进展

朊病毒蛋白（prion protein,PrP）是传染性海绵状脑病的病原体,其检测是该病诊断的重要依据。该文从原理、方法、影响因素和检测应用方面对蛋白质错误折叠循环扩增（protein mis-folding cyclic amplification,PMCA）这种朊病毒蛋白新型检测技术做了介绍,旨在为朊病毒蛋白的检测和发病机制研究提供理论参考。     

朊病毒的分子遗传学研究

院病毒（prion）是一种能引起哺乳动物中枢神经系统退行性疾病,即一般称为传染性海绵状脑病（BE）的病原因子。这些疾病包括人类克雅氏病忙reutrfeltJocob）、致死性家族失眠症、羊瘙痒症和疯牛病等[1]．1982年美国科学家Prusiner从感染了瘙痒症的叙利亚老鼠脑中分离出具有传染性的蛋白因子,并首先提出朊病毒这一名词,以与病毒、类病毒相区别。朊病毒最显著的特征是不含核酸。现已知道朊病毒（prionprotein,PrP是由宿主染色体基因PrP编码的一种正常细胞蛋白,在非患病个体中以低水平存在。这种蛋白在细胞内质网上合成、高尔基小体中…     

Prion蛋白寡聚化分子机制的研究进展

正朊病毒(prion)病是一类神经系统退行性疾病,是prion蛋白从正常态构象(PrP~C)转变为瘙痒态构象(PrP~(Sc))导致的。具有神经细胞毒性的可溶性prion蛋白寡聚体的形成是prion致病过程的重要步骤,其分子机制尚不清楚。林东海教授领导的课题组近年来对prion蛋白寡聚化进行研究,为阐明prion病发病机制和防治prion病提供有价值的信息。     

朊病毒研究的现状

朊病毒疾病是人和动物中的一种传染性,散发性和遗传性的神经退行性脑病,到目前为止,关于此病的致病机制并不十分清楚,但有研究表明该病是由一种正常蛋白PrP的不正常折叠形式在大脑中积聚所致,许多哺乳动物和鸟类的朊病毒基因和氨基酸序列都已被分析,而且传染源的部分性质已经被阐明,朊病毒疾病的传染和潜伏期在人和动物中有很大差异,一些变异与疾病的自发性,易感性和抵抗性有关,为得到关于现毒更多的信息,已对其基因两端进行了大范围的DNA测序分析,至于正常细胞蛋白PrP的生理功能,现在也并不确定。     

朊病毒中朊蛋白及朊蛋白现象

朊病毒病是一种由朊病毒侵染动物神经系统并引发神经退行性症状的传染性疾病。朊病毒是由正常朊蛋白PrP^C通过构象转化形成具蛋白酶抗性的异常朊蛋白PrP^Se的病原微生物。最新研究表明,朊蛋白通过构象转变形成新的功能分子的现象在生物界中普遍存在,并与正常生物功能密切相关。通过研究类朊蛋白现象可以有助于揭示朊病毒感染机制以及深化对生物遗传多样性的了解。     

一些化学和物理因素对羊瘙痒因子263K蛋白酶抗性的影响

朊病毒(prion)具有超强的理化因素抵抗能力,可抵抗常规物理和化学因子对其感染性的灭活.为了研究不同理化因素对PrPSc蛋白酶抗性的影响,采用不同浓度的NaOH、NaOCl、SDS、温度变化以及3%SDS与温度变化联合处理羊瘙痒因子263K,再经蛋白酶K(Proteinase K,PK)消化,通过Western blot检测观测PrPSc的PK抗性.结果发现,上述几种理化因素对羊瘙痒因子263K的PK抗性有不同程度的破坏作用.NaOH浓度在0.05mol/L以上,NaOCl游离氯含量在0.1%以上,温度在121℃以上都能使PrPSc的PK抗性消失;而1%～5%SDS不能使PrPSc的PK抗性完全消失,3%SDS与温度的联合作用可有效地破坏PK抗性,同时使所需温度降低.还发现,在较低浓度的化学因子或温度的条件下即可出现PK抗性的破坏,而在较高浓度或温度处理时才出现蛋白本身的消失.这些结果提示,与PrPSc感染性的结果相似,PK抗性可受相似浓度或强度的理化因素影响,具有明显的浓度或强度相关性,对判定消除PrPSc的感染性有一定的指导意义.     

微小RNA在朊病毒病等神经退行性疾病中的研究进展

朊病毒病是一类具有传染性、不可逆且致命的神经退行性疾病,其致病机制为体内正常编码的细胞型朊蛋白(cellular prion protein,PrP~C)构象发生变化,形成了具有感染性的异常痒病型朊病毒(scrapie prion protein,PrP~(Sc)),但具体机制不清楚,目前为止尚无有效治疗方法。微小RNA(microRNA,miRNA)可在转录水平调控细胞蛋白表达,对神经系统发育及功能起重要作用。近年来,对一些特定miRNA在朊病毒病中相应调控机制、自发免疫、炎症信号转导及靶基因预测方面的研究可为治疗朊病毒病提供新的角度。本文就miRNA在朊病毒病发生中的相关研究进展进行综述,并详细探讨其中研究较为深入的miRNA。     

新开发的朊病毒蛋白测定法

马萨诸塞州技术研究所和美国国际变态反应和传染病研究所的研究人员开发了朊病毒蛋白的无细胞测定法;这种蛋白是牛海绵状脑疾病和绵羊及山羊疯痒病的感染动因。这种测定法使研究人员能够研究正常脑蛋白PrP~c向感染性朊病毒蛋白PrP~(sc)的转变。 由于需要超过PrP~c50倍以上的PrP~(sc),使上述新系统受到限制。因此难以检测出少量新产生的朊病毒。但是,这种测定法仍是前景乐观的。如果成分中的一种能被固定,或能用其它途径降低所需PrP~(sc)的量,则这种测定法将成为了解朊病毒病致病机制的关键所在。 刚刚在酵母中发现了朊病毒样系统。长期以来,研究酵母遗传学的研究人员对两种蛋白[URE3]和     

朊蛋白PrP~C与神经元的凋亡和存活

朊病毒是不含核酸的一种蛋白质感染颗粒,感染宿主后可诱导细胞固有的同类朊蛋白(PrPC)构象改变、转化成具有蛋白酶抗性的致病性朊粒蛋白(PrPSc),导致可传播性海绵状脑病的发生.PrPC既作为朊病毒复制和疾病发生的分子基础,又是正常的细胞膜蛋白,作为细胞信号转导的参与者调控多条信号通路.因此,揭示PrPC在各条信号途径中发挥的作用将有助于深入了解PrPC的生理功能,进一步理解疾病发生发展过程,为今后的诊断治疗奠定基础.     

SMB-S15细胞中朊病毒PMCA方法的建立及对白藜芦醇抗朊病毒作用的评价

朊病毒是一类能引起人或动物神经退行性疾病的感染因子。蛋白质错误折叠循环扩增(Protein misfolding cy-clic amplification,PMCA)是一种常见的朊病毒体外扩增技术。白藜芦醇是一种具有较高研究价值的植物抗菌素。为了建立SMB-S15细胞中朊病毒的PMCA体系,并探索PMCA技术在评价白藜芦醇抗朊病毒作用的意义,本研究以朊病毒感染细胞系SMB-S15细胞匀浆为种子,健康小鼠脑组织匀浆为底物,建立PMCA技术平台。将不同浓度的白藜芦醇导入PMCA体系,通过Western Blot方法检测PMCA产物中异常朊蛋白(PrPSc)的生成和变化。结果显示:SMB-S15细胞中PrPSc可以在建立的PMCA体系有效地复制。新生成的PrPSc分子的糖基化特征与原始细胞中的PrPSc不同,其双糖基化分子比例明显增加。同时也有别于羊瘙痒因子139A和ME7感染小鼠脑组织中的PrPSc分子。加入白藜芦醇后,PrPSc在PMCA体系中的复制明显被抑制,呈现出剂量依赖效应,其EC50约为4.616μM。这些结果表明:SMB-S15细胞中的PrPSc可以通过PMCA大量扩增,建立的PMCA技术可有效地反映白藜芦醇对PrPSc在体外复制的抑制作用。     

朊病毒及其相关疾病的免疫学研究

朊病毒（prion）作为引起动物和人类朊病毒相关疾病的病原体,从上世纪初起就受到人们的高度关注。然而朊病毒不同于一般的病毒、细菌等病原体,它与免疫系统之间有着极其复杂的相互关系,因此对它的研究在免疫学领域历经坎坷。本文将着重介绍和讨论近年来朊病毒在免疫学领域的新发现,以及免疫学在朊病毒相关疾病的发生、发展上的新方法、新理论和应用状况,为研究朊病毒相关疾病在免疫学上的检测、治疗方法提供新方向和新思路。     

朊病毒感染中钙调蛋白相关激酶含量异常变化的研究

朊病毒病是一类具有致死性、传染性和进行性的神经退行性疾病。目前研究发现许多因子都参与了疾病的发生发展过程,包括细胞因子、激酶和一些离子,其中钙离子及相关激酶在朊病毒病致病机制中的研究报道较少,为了探究朊病毒感染中钙调蛋白相关下游激酶的含量变化情况,本研究利用多种检测方法对朊病毒感染细胞系及小鼠脑组织进行了分析。结果显示朊病毒感染后,钙离子和钙调蛋白(CaM)的表达水平升高,下游Ca²⁺/CaM复合物依赖性激酶CaMKIα和CaMKIV表达水平下降,同时这些激酶的上游激酶CaMKKα含量降低,提示朊病毒感染后神经元中钙离子和相关激酶稳态失衡,这种异常变化很可能影响下游多种转录因子合成,这些结果为解释朊病毒感染后神经元大量丢失提供了科学依据。     

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。     

朊病毒疾病

朊病毒是一种蛋白性质的感染颗粒,它能引起动物的一类大脑功能紊乱疾病:可传染海绵样脑病(TSE)。本文就朊病毒、朊病毒引起的疾病、牛海绵样脑病(BSE)及BSE能否传给人类进行一些讨论。     

线粒体未折叠蛋白反应分子机制的研究进展

线粒体未折叠蛋白反应(UPR~(mt))作为新发现的细胞内应激机制,直接影响老化、神经退行性疾病、癌症等疾病的发生发展.UPR~(mt)是线粒体为了维持其内部蛋白质的平衡,启动由核DNA编码的线粒体热休克蛋白和蛋白酶等基因群转录活化程序的应激反应.深入探究UPR~(mt)的作用机制对阐明老化和线粒体相关疾病的发病机理具有指导意义.本文主要阐述了线粒体未折叠蛋白反应的诱导因素、线虫和哺乳动物细胞中最新的未折叠蛋白应激反应的信号传导通路、调控因子、具体作用机制以及线粒体未折叠蛋白反应与衰老、免疫等疾病的联系,旨在为这些疾病提供新的理论基础和治疗靶点.     

哺乳动物中蛋白质折叠异常与朊病毒病

在过去的两年中 ,有关朊病毒 (ｐｒｉｏｎ)蛋白结构的最新ＮＭＲ数据不断扩展 ,这主要是在仓鼠和人体蛋白质中取得的。另外 ,两种朊病毒蛋白的折叠动力学机制亦被阐明。目前已经得到几种朊病毒的样品 ,它们可以在溶液中采取不同的构象。近来所做的有关朊病毒蛋白链分子基础的研究工作进一步巩固了蛋白质独自致病的假说。通过对最小蛋白质片断的辨认 ,疾病与结构的相互关系的研究也取得了重要进展。1 .引言在 2 5种被确证为由动物组织中变性蛋白质沉积而引起的病症中 ,只有传染性海绵状脑病 (ＴＳＥｓ)会产生传染性物质。可能朊病毒疾病最独…     

内质网应激偶联炎症反应与慢性病发病机制

内质网是合成细胞内分泌蛋白和膜蛋白并进行蛋白折叠的主要细胞器。新近研究证明,当内质网蛋白质合成与折叠的负担增加、非折叠或错误折叠蛋白质堆积,可激活内质网的几组特定信号转导通路,将这些应激信号传递到细胞浆和细胞核,引起未/错误折叠蛋白反应。这对维持细胞动态平衡和生物体的发育具有重要意义。更为重要的是,未/错误折叠蛋白反应能够与细胞内炎症反应信号转导通路偶联,是非感染性致病原引发炎症反应的主要原因。因此,内质网应激-未/错误折叠蛋白反应-炎症反应在特定的细胞发生偶联是许多炎症疾病的发病机制。本文综述该领域的研究进展,并介绍了内质网应激信号和炎症反应偶联参与一些慢性病发病的分子细胞机制。这些研究不仅加深人们对这些慢性病发病机制的了解,也有助于对调节内质网应激-炎症反应的药物的研发。     

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。     

Hsp70在神经退行性疾病中的作用机制研究进展

热休克蛋白Hsp70 (heat shock protein 70, Hsp70)是一类广泛存在的分子伴侣。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease)、帕金森病(Parkinson’s disease)等神经退行性疾病共同的病理特征是错误折叠的蛋白质(包括Tau、α-突触核蛋白、TDP-43、朊蛋白和多聚谷氨酰胺蛋白)形成有毒性的寡聚体或淀粉样纤维。大量的研究表明,Hsp70可以调控这些蛋白质的代谢进程,包括将错误折叠的蛋白质重折叠、抑制蛋白质聚集以及降解错误折叠的蛋白质。Hsp70在发挥功能时需要相对应的辅助分子伴侣的帮助。该文详细论述了Hsp70抑制Tau蛋白病、α-突触核蛋白病、TDP-43蛋白病、传染性海绵状脑病以及多聚谷氨酰胺疾病的作用机制,重点阐述了Hsp70对神经退行性疾病中错误折叠蛋白质聚集和毒性的抑制作用,并讨论和展望了Hsp70在神经退行性疾病的治疗中存在的挑战和机遇。     

在细胞间运输朊病毒的微小气泡:外切体

有一项新研究提示 ,与疯牛病以及人和其他动物的类似的神经变性病有关的致命性畸形蛋白质 ,它可利用微小气泡在细胞间传播 .这些气泡称为外切体 (exosomes) ,它由免疫细胞和许多其他类型细胞吐出 .某些研究者争论道 ,这些流动的气泡使细胞与细胞间进行传送或交换物质 .少数研究者甚至提出 ,艾滋病毒HIV在细胞间利用外切体传播其自身的拷贝 .研究者现在断定 ,朊病毒 (prion)是引起疯牛病的感染蛋白质 ,其在外切体中运载而游走 .在即将出版的ProceedingoftheNationalAcademyofSciences上 ,他们报道朊病毒的蛋白质与具有外切体特征的细胞膜…