朊病毒分子生物学发展及其本质特征.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,朊病毒分子生物学发展及其本质特征,05级生物技术专业一班,车宏轩,一、,朊病毒（,virino,）,的发现,人和哺乳动物的亚急性海绵样脑病的致病本质，一直是神经生物学和分子病毒学领域研究的热点，,研究发现疯牛病（,BSE）、,羊痒病（,SC）,及人的纹状体脊髓变性病（,CJD），,脑软化病（,GSS）,，,库鲁病（,kuru），,致死性家族失眠症（,FFI）,等均属于这种蛋白粒子病类。可导致神经元进行性退化变性、胶质细胞增生及细胞内朊病毒的自身累积等。,英国自,1985年发现疯牛病到1996,年，,已确诊有,16142头牛,患病，数以万计的牛被扑杀、焚烧、处理，使英国蒙受巨大的经济损失，同时欧洲其它国家如丹麦、法国、爱尔兰共和国等也有疯牛病发生。特别是英国连续出现,12,个青年患新型克雅氏病（,new variant creutzfeldt-Jakob Disease nvCJD,），,人们怀疑该病是食用患疯牛病的牛肉引起的，在欧洲引起了极大的恐慌，疯牛病已成为欧洲严重的经济和政治问题。,患疯牛病的牛脑切片,疯牛病肆虐,病羊神经组织的海绵状损伤,病人大脑组织切片，左、海绵状病变及周围的沉淀斑，右、淀粉样蛋白沉淀,病人大脑组织切片，左、海绵状病变及周围的沉淀斑，右、淀粉样蛋白沉淀,确定致病因子的过程,为了探究这种致病原的性质，研究人员检测了羊搔痒病病脑匀浆对动物的致病能力。发现感染因子可以通过滤器，有点象病毒，但与病毒不同，用福尔马林处理不能使之完全失活。1966年，英国放射生物学家,Alper,发现，这种物质对254,nm,的紫外线照射不敏感，而对237,nm,的紫外线敏感。,1972年，由于,Prusiner,的一位病人死于克雅氏病，促使他开始研究这类疾病。经过10年努力，,Prusiner,与其同事终于在1982年从仓鼠脑中浓缩了羊搔痒病病原成分。是一种,直径,25nm,长约,100200nm,其浓缩成分的活性可被蛋白酶,K，,二乙酰焦碳酸、尿素、酚和,SDS,等失活的蛋白质，但不能被核酸酶,E,或紫外线照射破坏。所以,Prusiner,称之为,Prion,意为蛋白性感染颗粒（,Proteinaceous infectious particle）。,这个成份中只含一种蛋白质，称为朊病毒蛋白（,prion protein,PrP），,并命名为朊病毒（,Virino）。,二、朊病毒致病机理简介,朊病毒蛋白及其构型转变,PrP,c,PrP,sc,PrP,sc,在,N,端切割可以产生,PrP27-30，,这种分子是一种蛋白酶抗性蛋白，能够聚集成为棒状淀粉样蛋白。,二级结构出现,转换，,PrP,c,螺旋含量达到42%，片层仅占3%；,PrP,sc,螺旋含量降到30%，片层达到45%；,PrP27-30,螺旋含量则仅为21%，而片层达到54%。片层含量的增加可能是聚合成淀粉样原纤维的最直接原因。,PrP,基因与朊病毒蛋白的合成,PrP,基因及其编码产物,朊病毒蛋白形成过程,朊病毒的复制,朊病毒的复制模式,A：,传染型和散发型的朊病毒复制模式；,B：,遗传型的朊病毒复制模式。,PrPSc的增殖,Prion,的结构模型，左,PrPc,，右,PrPSc,朊病毒的核磁共振图谱,分子生物学的中心法则,DNA,RNA,Protein,三、疯牛病研究与,分子生物学的发展,朊病毒的来源,关于朊病毒来源问题许多学者提出不同的说法,朊病毒一直存在于世界,只不过是人类才发现它而已,朊病毒是因为在129位编码缬氨酸或甲硫氨酸位置发生突变,朊病毒来源于宇宙,是因为牛误食了沾有朊病毒的草而使其传播,图中,H1-H4,附近有13个突变,对于朊病毒的个人理解,朊病毒是一种化学性质特异的,酶,朊病毒与酶化学性质对比,朊病毒 酶,化学本质 蛋白质 蛋白质,分子量,2700030000,分子量,137001000000,朊病毒可被尿素,.,苯酚等使酶失活的试剂失活,朊病毒不易被蛋白酶催化分解,朊病毒作用对象与酶存在范围对比,目前发现的朊病毒疾病,发现疯牛病（,BSE）、,羊痒病（,SC）,及人的纹状体脊髓变性病（,CJD），,脑软化病（,GSS）,，,库鲁病（,kuru），,致死性家族失眠症（,FFI）,最近在猫的体内也发现朊病毒导致的疾病,我们不难发现朊病毒的宿主全部是,哺乳类动物,而且是体温恒定在,37,摄氏度左右的哺乳类动物,.,这使我们不由联想到许多酶的最适温度与其十分相似,.,对于朊病毒致病机理的重新认识,对于朊病毒致病机理的总结,朊病毒致病机理就是结构异化的酶作用机理相同,只不过它是将脑结构蛋白异化成与自身结构相同的蛋白质,从而实现自身复制以及将宿主致病的目的,朊病毒的特殊化学性质,与朊病毒所不同的是:酶在高温情况下会发生失活的现象,此过程是不可逆的.而朊病毒在高温的情况下只会出现活性下降的现象.如果将存在于高温情况下的朊病毒重新放入宿主体内,依然可以表现其致病性,对此的解释:朊病毒是一种化学性质特异的酶,它可以抵抗高温.这也许是人类战胜它的一个困难所在之处,Thank you for listening to me,The End,