朊病毒與瘋牛病第1頁/共26頁一、朊病毒（virino）的發(fā)現(xiàn)

人和哺乳動物的亞急性海綿樣腦病的致病本質，一直是神經生物學和分子病毒學領域研究的熱點，研究發(fā)現(xiàn)瘋牛病（BSE）、羊癢?。⊿C）及人的紋狀體脊髓變性病（CJD），腦軟化病（GSS），庫魯?。╧uru），致死性家族失眠癥（FFI）等均屬于這種蛋白粒子病類?？蓪е律窠浽M行性退化變性、膠質細胞增生及細胞內朊病毒的自身累積等。第2頁/共26頁人和哺乳動物朊病毒病的共同特點：1、潛伏期長；2、病理學特點：（1）神經原、神經軸索、星狀細胞、樹枝細胞呈進行性空泡化；（2）神經膠質增生；（3）細胞外淀粉樣變性蛋白沉積，形成光鏡下可見的病理學特征：羊搔癢病相關纖絲，CJD表現(xiàn)為淀粉樣蛋白斑。第3頁/共26頁人的朊病毒病1、傳染型朊病毒?。喝鐜祠敳?，該病主要局限在巴布亞新幾內亞的Fore族人群中發(fā)生；2、遺傳型朊病毒?。杭易逍訡JD、FFI和GSS，屬于生殖細胞突變形成的；3、散發(fā)型朊病毒?。喊ù蠖鄶?shù)CJD和部分GSS，可能與體細胞突變或朊病毒蛋白（prionprotein,PrP）的自發(fā)性構型改變有關，而牛朊病毒傳染人造成的CJD也屬于這一類。第4頁/共26頁確定致病因子的過程為了探究這種致病原的性質，研究人員檢測了羊搔癢病病腦勻漿對動物的致病能力。發(fā)現(xiàn)感染因子可以通過濾器，有點象病毒，但與病毒不同，用福爾馬林處理不能使之完全失活。1966年，英國放射生物學家Alper發(fā)現(xiàn)，這種物質對254nm的紫外線照射不敏感，而對237nm的紫外線敏感。1972年，由于Prusiner的一位病人死于克雅氏病，促使他開始研究這類疾病。經過10年努力，Prusiner與其同事終于在1982年從倉鼠腦中濃縮了羊搔癢病病原成分。其濃縮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，但不能被核酸酶E或紫外線照射破壞。所以Prusiner稱之為Prion,意為蛋白性感染顆粒（Proteinaceousinfectiousparticle）。這個成份中只含一種蛋白質，稱為朊病毒蛋白（prionprotein,PrP），并命名為朊病毒（Virino）。第5頁/共26頁

英國自1985年發(fā)現(xiàn)瘋牛病到1996年，已確診有16142頭?；疾。瑪?shù)以萬計的牛被撲殺、焚燒、處理，使英國蒙受巨大的經濟損失，同時歐洲其它國家如丹麥、法國、愛爾蘭共和國等也有瘋牛病發(fā)生。特別是英國連續(xù)出現(xiàn)12個青年患新型克雅氏病（newvariantcreutzfeldt-JakobDiseasenvCJD），人們懷疑該病是食用患瘋牛病的牛肉引起的，在歐洲引起了極大的恐慌，瘋牛病已成為歐洲嚴重的經濟和政治問題?；集偱２〉呐ＤX切片瘋牛病肆虐第6頁/共26頁二、朊病毒簡介第7頁/共26頁蛋白質的分子結構第8頁/共26頁蛋白質的分子結構1、氨基酸在蛋白質多肽鏈中的排列順序2、肽鍵是蛋白質一級結構的基本結構鍵RHCCαON一級結構第9頁/共26頁1、蛋白質的二級結構是指多肽鏈本身折疊或盤曲所形成的局部空間構象2、維持蛋白質二級結構主要依靠氫鍵3、主要類型是α一螺旋蛋白質的分子結構二級結構4、-折疊也是一種重要的二級結構第10頁/共26頁1.蛋白質在二級結構形式的基礎上進一步盤曲.折疊而形成特定格式的三級結構2.三級結構主要依靠疏水鍵3.具有三級結構的某些蛋白質多肽鏈即可表現(xiàn)生物學活性蛋白質的分子結構三級結構第11頁/共26頁1.不少蛋白質是由兩個以上具有三級結構的多肽鏈組成的。這些多肽鏈之間沒有共價鍵連接，而是借次級鍵締合在一起。蛋白質的這種結構形式稱為蛋白質的四級結構。2.此類蛋白質只有完整四級結構才有生物學活性HbA輔基αβ蛋白質的分子結構四級結構第12頁/共26頁一級結構二級結構三級結構四級結構α－螺旋β－折疊第13頁/共26頁血紅蛋白質的三級結構和四級結構第14頁/共26頁蛋白質分子結構與功能的關系一.一級結構決定空間結構1.相似結構相似功能2.不同結構不同功能3.一級結構改變可導致分子病二.蛋白質生物功能的表達依賴于其完整的構象第15頁/共26頁朊病毒蛋白及其構型轉變PrPc→PrPscPrPsc在N端切割可以產生PrP27-30，這種分子是一種蛋白酶抗性蛋白，能夠聚集成為棒狀淀粉樣蛋白。二級結構出現(xiàn)→轉換，PrPc

螺旋含量達到42%，片層僅占3%；PrPsc

螺旋含量降到30%，片層達到45%；PrP27-30螺旋含量則僅為21%，而片層達到54%。片層含量的增加可能是聚合成淀粉樣原纖維的最直接原因。第16頁/共26頁朊病毒的核磁共振圖譜第17頁/共26頁PrP基因與朊病毒蛋白的合成PrP基因及其編碼產物第18頁/共26頁朊病毒蛋白形成過程第19頁/共26頁人PrP基因突變產生的氨基酸替換H1-H4表示4個螺旋區(qū)；A、B、C為3個-螺旋；S1和S2為折疊；圖中H1-H4附近有13個突變。第20頁/共26頁朊病毒的復制朊病毒的復制模式A：傳染型和散發(fā)型的朊病毒復制模式；B：遺傳型的朊病毒復制模式。第21頁/共26頁三、瘋牛病研究與分子生物學的發(fā)展第22頁/共2