朊病毒與瘋牛病

1、朊病毒分子生物學(xué)發(fā)展及其本質(zhì)特征 05級生物技術(shù)專業(yè)一班 車宏軒一、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(zhì)，人和哺乳動物的亞急性海綿樣腦病的致病本質(zhì)，一直是神經(jīng)生物學(xué)和分子病毒學(xué)領(lǐng)域研究的熱點，一直是神經(jīng)生物學(xué)和分子病毒學(xué)領(lǐng)域研究的熱點，研究發(fā)現(xiàn)瘋牛?。ㄑ芯堪l(fā)現(xiàn)瘋牛?。˙SEBSE）、羊癢?。ǎ?、羊癢?。⊿CSC）及人的紋）及人的紋狀體脊髓變性病（狀體脊髓變性?。–JDCJD），腦軟化病（），腦軟化?。℅SSGSS），庫魯，庫魯?。ú。╧urukuru），致死性家族失眠癥（），致死性家族失眠癥（FFIFFI）等均屬于等均屬于這種蛋白粒子病類?？蓪?dǎo)致神經(jīng)元進行

2、性退化變性、這種蛋白粒子病類。可導(dǎo)致神經(jīng)元進行性退化變性、膠質(zhì)細(xì)胞增生及細(xì)胞內(nèi)朊病毒的自身累積等。膠質(zhì)細(xì)胞增生及細(xì)胞內(nèi)朊病毒的自身累積等。 英國自1985年發(fā)現(xiàn)瘋牛病到1996年，已確診有16142頭?；疾?，數(shù)以萬計的牛被撲殺、焚燒、處理，使英國蒙受巨大的經(jīng)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?。╪ew variant creutzfeldt-Jakob Disease nvCJD），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(yán)重的經(jīng)濟和政治問題。患瘋牛病的牛腦切片瘋牛病肆虐病羊神經(jīng)組

3、織的海綿狀損傷 病人大腦組織切片，左、海綿狀病變及周圍的沉淀斑，右、淀粉樣蛋白沉淀 病人大腦組織切片，左、海綿狀病變及周圍的沉淀斑，右、淀粉樣蛋白沉淀 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。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(nèi)亞的Fore族人群中發(fā)生；2、遺傳型朊病毒病：家族性CJD、FFI和GSS，屬于生殖細(xì)胞突變形成的；3、散發(fā)型朊病毒病：包括大多數(shù)CJD和部

4、分GSS，可能與體細(xì)胞突變或朊病毒蛋白（prion protein, PrP）的自發(fā)性構(gòu)型改變有關(guān)，而牛朊病毒傳染人造成的CJD也屬于這一類。確定致病因子的過程 為了探究這種致病原的性質(zhì)，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(xué)家Alper發(fā)現(xiàn)，這種物質(zhì)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(jīng)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

5、分。是一種直徑 25nm 長約100200nm 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等失活的蛋白質(zhì)，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（Proteinaceous infectious particle）。這個成份中只含一種蛋白質(zhì)，稱為朊病毒蛋白（ prion protein, PrP），并命名為朊病毒（Virino）。 二、朊病毒致病機理簡介朊病毒蛋白及其構(gòu)型轉(zhuǎn)變PrPcPrPscPrPsc在N端切割可以產(chǎn)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(jié)構(gòu)出現(xiàn) 轉(zhuǎn)換，PrPc

6、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。PrP基因與朊病毒蛋白的合成PrP基因及其編碼產(chǎn)物朊病毒蛋白形成過程朊病毒的復(fù)制朊病毒的復(fù)制模式A：傳染型和散發(fā)型的朊病毒復(fù)制模式；B：遺傳型的朊病毒復(fù)制模式。PrPSc的增殖 Prion的結(jié)構(gòu)模型，左PrPc，右PrPSc 朊病毒的核磁共振圖譜 分子生物學(xué)的中心法則DNARNAProtein三、瘋牛病研究與分子生物學(xué)的發(fā)展朊病毒的來源 關(guān)于朊病毒來源問題許多學(xué)者提出不同的說法 朊病毒一直存在于世界

7、,只不過是人類才發(fā)現(xiàn)它而已 朊病毒是因為在129位編碼纈氨酸或甲硫氨酸位置發(fā)生突變 朊病毒來源于宇宙,是因為牛誤食了沾有朊病毒的草而使其傳播圖中H1-H4附近有13個突變對于朊病毒的個人理解朊病毒是一種化學(xué)性質(zhì)特異的酶朊病毒與酶化學(xué)性質(zhì)對比 朊病毒 酶 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) 分子量 2700030000 分子量 137001000000 朊病毒可被尿素.苯酚等使酶失活的試劑失活 朊病毒不易被蛋白酶催化分解朊病毒作用對象與酶存在范圍對比 目前發(fā)現(xiàn)的朊病毒疾病發(fā)現(xiàn)瘋牛?。òl(fā)現(xiàn)瘋牛?。˙SEBSE）、）、羊癢?。ㄑ虬W?。⊿CSC）及人的紋狀體脊髓變性?。┘叭说募y狀體脊髓變性?。–JDCJD），腦

8、軟化?。ǎX軟化?。℅SSGSS），庫魯病，庫魯病（kurukuru），致死性家族失眠癥（），致死性家族失眠癥（FFIFFI）最近在）最近在貓的體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)朊病毒導(dǎo)致的疾病貓的體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)朊病毒導(dǎo)致的疾病 我們不難發(fā)現(xiàn)朊病毒的宿主全部是我們不難發(fā)現(xiàn)朊病毒的宿主全部是哺乳類動哺乳類動物物, ,而且是體溫恒定在而且是體溫恒定在3737攝氏度左右的哺乳類攝氏度左右的哺乳類動物動物. .這使我們不由聯(lián)想到許多酶的最適溫度這使我們不由聯(lián)想到許多酶的最適溫度與其十分相似與其十分相似. .對于朊病毒致病機理的重新認(rèn)識對于朊病毒致病機理的總結(jié) 朊病毒致病機理就是結(jié)構(gòu)異化的酶作用機理相同,只不過它是將腦結(jié)構(gòu)蛋白異化成與自身結(jié)構(gòu)相同的蛋白質(zhì),從而實現(xiàn)自身復(fù)制以及將宿主致病的目的朊病毒的特殊化學(xué)性質(zhì) 與朊病毒所不同的是:酶在高溫情況下會發(fā)生失活的現(xiàn)象,此過程是不可逆的.而朊病毒