朊病毒分子生物學(xué)課件

朊病毒

一、朊病毒（virino）的發(fā)現(xiàn)

1982年,美國的Pruisner博士和他的同事分離純化出一種高度感染性的特殊糖蛋白,稱為抗蛋白酶蛋白(PrP),經(jīng)實驗認(rèn)為羊癢病的感染因子可能是一種不含核酸的蛋白質(zhì),并取名為朊病毒蛋白。二、朊病毒的來源朊病毒一直存在于世界，是正?；蛟?29位編碼纈氨酸或甲硫氨酸位置發(fā)生突變。Prion的結(jié)構(gòu)模型，左PrPc，右PrPSc

朊病毒的核磁共振圖譜四、人和動物朊病毒病人阮病毒?。?：克雅氏綜合癥(CJD)克雅氏病是罕見的早老性癡呆病，其潛伏期可長達十年，發(fā)病后期人的大腦被毀損，最后昏迷死亡。在歐洲、美洲、大洋洲等各地的發(fā)病率約為百萬分之一。

2：庫魯?。↘u—rmm)庫魯病潛伏期長，自4—30年不等，起病隱匿，前驅(qū)期患者僅感頭痛及關(guān)節(jié)疼痛，繼之出現(xiàn)共濟失調(diào)、震顫、不自主運動，后者包括舞蹈癥、肌陣攣等，在病程晚期出現(xiàn)進行性加重的癡呆，神經(jīng)異常。動物阮病毒病1:羊瘙癢病(scrapieofsheepandgoat)

2:水貂傳染性腦病(transmissibleminkencephalopathy,TMM)

3:鹿慢性退行性變(chronicwastingdiseaseofdeer,CWD)

4：牛海綿狀腦病(bovinespongiformencephalopathy,BSE)

5：貓海綿狀腦病(felinespongiformencephalopathy,FSE)

人和動物朊病毒病的共同特點：1、潛伏期長；2、病理學(xué)特點：（1）神經(jīng)原、神經(jīng)軸索、星狀細(xì)胞、樹枝細(xì)胞呈進行性空泡化；（2）神經(jīng)膠質(zhì)增生；（3）細(xì)胞外淀粉樣變性蛋白沉積，形成光鏡下可見的病理學(xué)特征：羊搔癢病相關(guān)纖絲，CJD表現(xiàn)為淀粉樣蛋白斑。五、朊病毒的復(fù)制模型第一個模型朊病毒復(fù)制是在protein-onlyheterodimer模型下建立的.該模型是假定一個單一的PrPSc分子與一個單一的PrPC分子結(jié)合并催化其轉(zhuǎn)化成PrPSc。這兩個PrPSc分子,可以繼續(xù)轉(zhuǎn)換成PrPC。第二個模型這種模型是假設(shè)PrPSc只是纖維,捆綁PrPCfibril結(jié)束,把它轉(zhuǎn)化成PrPSc。如果是這樣的話,那么朊病毒數(shù)量會呈線性增長,形成更長的纖維。但PrPSc和傳染粒子的數(shù)量都會快速增長，這一現(xiàn)象可在染病毒致病中觀察到。這也可以解釋fibril的破碎，發(fā)現(xiàn)其指數(shù)的增長會導(dǎo)致fibril生長和fibril破碎（感染）(伸長)（構(gòu)象變化)(破碎成多個部分)六、朊病毒的傳播途徑朊病毒的傳播途徑包括：食用動物肉骨粉飼料、牛骨粉湯；醫(yī)源性感染，如使用腦垂體生長激素、促性腺激素和硬腦膜移植、角膜移植、輸血等。朊病毒特點是耐受蛋白酶的消化和常規(guī)消毒作用，由于它不含核酸，用常規(guī)的PCR技術(shù)還無法檢測出來。朊病毒存在變異和跨種族感染，具有大量的潛在感染來源，主要為牛、羊等反芻動物，未知的潛在宿主可能很廣，傳播的潛在危險性不明，很難預(yù)測和推斷。七、朊病毒的致病機理無論是病毒、細(xì)菌還是真菌，它們能夠傳染并在新宿主體內(nèi)繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)均是核酸（DNA或RNA）。而Prions的傳染性只是通過蛋白質(zhì)PrPSc來實現(xiàn)。如果將這一致病蛋白注入健康動物體內(nèi)，PrPSc可“繁殖”，并致病。1、逆中心法則假說Prion發(fā)現(xiàn)之前，我們認(rèn)為所有的病原體都是通過核酸進行復(fù)制的。Proteinhypothesis闡述，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)也可以不依賴核算進行復(fù)制，這一假設(shè)完全顛覆了中心法則中遵循的核酸是復(fù)制信息的中心Centraldogmaofmolecularbiology2、結(jié)晶假說該假說認(rèn)為PrP蛋白在有PrPSc分子的情況下形成結(jié)晶時，晶格中的PrPc分子有α螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變成PrPSc的β折疊構(gòu)象.由此可見PrP蛋白的構(gòu)象轉(zhuǎn)變并無核酸活動的參與。3、構(gòu)型誘變假說

PrPSc可誘導(dǎo)正常的PrPc轉(zhuǎn)變成PrPSc，這一轉(zhuǎn)變完全是翻譯后過程，為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生變異。正常的PrPc主要由4個α螺旋環(huán)組成，其氨基端有15個氨基酸是PrPSc的結(jié)合區(qū)域；當(dāng)有PrPSc與之接觸后，PrPc就會發(fā)生構(gòu)象改變，α螺旋減少，β折疊增多，繼而轉(zhuǎn)變成PrPSc。改變前后在蛋白質(zhì)特異性方面存在較大差異。4、誘導(dǎo)假說

宿主細(xì)胞中含有PrPSc合成的遺傳信息，但受到高度調(diào)節(jié)，難以激活。PrPSc的侵染其作用正是在于激活為其編碼的細(xì)胞基因，從而保證PrPSc大量增殖的順利進行。八、預(yù)防措施一是堵