马继延巧妙破解“朊病毒”40年谜题

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马继延巧妙破解“朊病毒”40年谜题

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直到1982年,美国神经学与生物化学家StanleyB.PPrusiner经过各种实验证实,用灭活核酸的方式无法消除“瘙痒病”的致病性,而用蛋白变性的方式却可以使致病力消失。因此,他提出了著名的“朊病毒”假说,他认为,引起羊瘙痒病、牛疯牛病的并不是核酸病毒,而是一种变构的蛋白,这种变构的蛋白可以诱导其他正常朊蛋白相继发生结构变化,变成具有致病性和传染性的“朊病毒”。

马继延教授解释道,英文中的prion被翻译成中文的朊病毒并不代表这些朊蛋白是一种病毒,仅仅代表这些变构蛋白能像病毒一样具有传染性。

StanleyB.PPrusine因为朊病毒假说的提出而获得1997年的诺贝尔奖,其后的几十年里,科学家们尝试用实验证实这一假说。直到2003年,一个实验室将朊蛋白重组后经过诱导转变为淀粉样蛋白聚合体,在朊蛋白高表达的转基因小鼠体内复制了“疯牛病”,遗憾的是,还原疾病的潜伏期长,且不能诱发正常小鼠发病。他们的实验离真相还是差一步,原因在于他们并没有从根本上证实阮病毒是由正常朊蛋白变构而来。

另辟蹊径巧破难题真相只有一个,近30年来,科学家们争相破解这一难题,却始终没有用对方法。科学家们一次又一次地徘徊在真相的门外。从事朊蛋白研究多年的马继延教授也在努力,希望能打开这道门。

马继延教授注意到了一个细节,位于细胞膜上的正常朊蛋白可以被磷脂酶C(PhospholipaseC)从膜上切除下来,而致病性朊蛋白却无法被切除,科学家们曾猜测,构象的改变使得朊蛋白与脂膜发生了新的相互作用,从而使磷脂酶C无法将其从膜上切除,另外一种说法认为变构的朊蛋白聚集在一起阻碍酶工作。

马继延教授猜测,也许细胞膜上的脂具有改变朊蛋白的作用,于是,他们另辟蹊径,尝试在体外诱导时加入细胞膜中的脂成分,结果成功地诱导出具有致病性和感染性的阮病毒。

首次证实“阮病毒”假说同时首次构建重组朊蛋白动物模型一把钥匙打开一把锁,当马教授找到恰当的方法时,问题迎刃而解。在动物模型上,将重组的朊蛋白注入小鼠脑内可快速导致小鼠致病,潜伏期短,病症明显。与其他科学家相比,只要将重组蛋白注入正常小鼠体内,即能诱发小鼠脑内更多朊蛋白变构,成为具有传染性和致病性的朊病毒。

这是第一次从实验室证实“朊病毒”假说,首次成功重组朊病毒,也是第一次成功构建重组蛋白动物模型。

应用价值疯牛病、瘙痒症、人传染性海绵状脑病目前尚无有效的治疗办法,唯一的方式是阻断传播。众所周知,羊瘙痒症可传播给牛,牛传染上后患上疯牛病,一旦为人食用,就有可能导致人的传染性海绵状脑病。

马继延教授告诉记者,成功获得重组朊病毒给检测和预防疯牛病的传播带来极大的便利,科学家们可以在实验室将这些重组蛋白与其他试剂或物质作用,筛选出可以与重组蛋白结合的物质,这样就有可能应用于疯牛病、瘙痒症或是传染性海绵状脑病的检测上。

只要阻断传播链就能有效地防止疯牛病的传播。

如果能找到一些好的试剂可以阻止朊病毒的传染性就更好了,当然,科学家们也正准备往这个方向走。

衍生出新领域重组朊病毒的建立给蛋白变构致病学说开辟了新的视野。当年受到质疑,违背核酸核心的学说重新受到重视。

正常蛋白通过结构的改变会变成有传染性、致病性的类病毒,它改变了人们对蛋白的传统认识,也许存在其他的蛋白具有类似朊病毒的致病作用,只是暂时没有被人们发现。

也许这门新学科可以定义为:变构蛋白致病学说。

展望变构蛋白领域展望未来,马继延教授认为,变构蛋白领域将被继续深挖,不仅对疯牛病的研究具有重要价值,还可能惠及其他退行性疾病的研究。

从学术上讲,马继延教授认为以下四个方面将是他继续研究的重点。1.不同脂(细胞膜上脂)可能产生不同的诱导变构作用,产生不同的朊病毒株,就如流感一样,存在不同的毒株。不过,与流感不同的是,朊病毒是基于结构的变化而分类。2.筛选可以变构朊蛋白结合的分子或化合物,用于临床检查和治疗。3.深入探讨朊蛋白变构机制,从结构上进行分析是什么原因导致朊病毒的传染性。4.研究变构蛋白的神经毒性,分析变构蛋白导致神经元死亡的机制。

(生物通张欢)后记:对于我这个门外汉而言,马老师深入浅出的解答让我可以很快地理解他做的研究工作,我也因此省略了很多背景资料的查询工作。与马老师交谈十分愉快,如沐春风,他健谈又风趣,对于一些专业的名词都会给我悉心解释,我想,做他的研究生应该很幸福!

THE END
1.人类会感染朊病毒吗人类可能通过接触或摄入含有朊蛋白的物质而感染朊病毒。朊蛋白是一种异常折叠的蛋白质,具有高度传染性,能诱导正常蛋白转化为致病性的朊蛋白。人类感染朊蛋白后,会发生中枢神经系统功能障碍,引发一种称为“海绵状脑病”的一类退行性疾病,如库鲁病、克-雅氏病等。虽然感https://wapyyk.39.net/bj/1e3f6/news/mnaf4zj3.html
2.生命科学与人类文明超星尔雅学习通网课答案3、【判断题】遗传病的特点是:先天性、终生性、家族性。() 5.2传染病 1、【单选题】乙型肝炎病毒的性质是()。 A、RNA病毒 B、朊 C、基因病毒 D、DNA病毒 2、【单选题】免疫系统可以分为()。 A、免疫反应、粘膜免疫、细胞免疫 B、免疫反应、体液免疫、细胞免疫 ...http://xuzhou.ehqc.cn/html/95_23.html
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4.朊病毒又称蛋白侵染因子,是不含核酸的传染性蛋白分子,能引起宿主...朊病毒又称蛋白侵染因子,是不含核酸的传染性蛋白分子,能引起宿主体内的同类蛋白分子发生与其形似的构象变化而进行复制,而使寄主致病。:朊病毒又称蛋白侵染因子,是不含核酸的传染性蛋白分子,能引起宿主体内的同类蛋白分子发生与其形似的构象变化而进行复制,而使寄主致https://bbs.openke.cn/thread-777485-1-1.html
5.朊病毒体外抑制剂的制作方法本发明根据蛋白质及朊病毒的特性进行研究,从而设计朊病毒体外抑制剂。 朊病毒的本质是蛋白质的变异或变异(结构、性质和功能变异的)的蛋白质,这种变异的结果是恶性的,对人和牲畜是致命的。由于(1)朊病毒无核酸,只是蛋白质在起作用,(2)变异的蛋白质只是结构的改变,而朊病毒仍作为蛋白质这一本性尚未发现有改变,因...https://www.xjishu.com/zhuanli/05/03117283.html
6.朊病毒三、朊病毒 朊病毒是亚病毒中又一类重要感染因子,侵害动物与人类。因其主要由蛋白质构成,迄今尚无含有核酸的确切证据,故暂定名为朊病毒(Virino)或蛋白侵染子(Prion)。 由于对各种朊病毒的本质的了解不够,采用“因子”命名,例如痒疫因子和牛海绵状脑病因子等,似乎较为恰当。 https://www.hopebiol.com/asphtml/refere2642.htm
7.全知识虽然曾经认为朊病毒具备将相同蛋白质的其他原生状态催化转变为一种有传染性构象状态的能力,但在以后的研究中,又认为其是表征遗传的代理,具有不修饰基因组而引起表型改变的能力。 [66] 真菌朊病毒被认为具有表征遗传,原因是由感染性蛋白质引起的感染性表型能够不修饰基因组而遗传。1965年和1971年在酵母菌中发现的PSI...https://m.allhistory.com/detail/59241fee55b54278ac00a4dd
8.朊病毒怎样传染人问答频道指导意见:朊病毒主要是通过进食的方式传染人,特别是人吃了被污染的牛肉以及牛脊髓之后,会感染上疾病。朊病毒并不可以算是病毒,是一类不含核酸而仅有蛋白质构成的,具有感染性的因子,同时还具有一定的遗传性,会引起中枢神经系统病变,人传染之后会出现视觉模糊以及肌肉收缩的现象,严重时还会导致患者因为精神错乱而出现死...https://m.bohe.cn/ask/mip/2zd638i40hkdsdp.html
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2.朊病毒是什么朊病毒又称朊粒、蛋白质侵染因子、毒朊或感染性蛋白质,是一类能侵染动物并在宿主细胞内无免疫性疏水蛋白质。 朊病毒本质上是一种错误折叠的蛋白质,不含核酸如DNA或RNA,却能够进行自我复制并具有传染性。正常情况下,生物体内存在着一些正常形式的蛋白质,而朊病毒是这些正常蛋白质的异构体,具有不同的构象。当朊病毒...https://www.xinglinpukang.com/article/97338800.html
3.关于无限期推迟注射新冠疫苗的情况报告!蕐夓文朙中樞府其分子量非常小,小到能够突破血脑屏障这一人体重要免疫屏障——分子量极小、同时具有神经毒害性、能引起脑部渐进性病变的,这恰好就是高致病性朊蛋白独有的特征。正是美版《指南》反复预警的这个朊病毒,造成了病人多脏器的免疫受损以及器官衰竭。 2.《美国新发传染病——疾病、病毒与监测指南》预警 ...https://www.hxwmzsf.com/article/s_2vpoakoq_p.html
4.新型冠状病毒肺炎流行病学知识110问之基础知识篇营口市鲅鱼圈区...第三类是过去可能不存在,近年来新出现的人类传染病,如艾滋病(获得性免疫缺损综合征)、SARS(严重急性呼吸综合征)、人类高致病性禽流感、以及这次出现的新型冠状病毒肺炎等。 4.什么是病原体? 病原体是指能够引起宿主致病的各类微生物,包括病毒、细菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体、真菌、以及朊病毒和寄生虫...http://www.ykdz.gov.cn/xgfyyqzl/009005/20200322/bace254b-41db-4635-88c6-b030e55730b0.html
5.我的综述浅淡朊病毒1980年他提出了大分子蛋白质与感染性有关的假说以及无核酸蛋白质性感染颗粒──朊病毒的概念[2],认为“疯牛病”(BSE)及其他的动物传染性海绵样脑病(TSE)病原,是一种不含核酸、有部分蛋白酶抗性、具有感染性的蛋白粒子,且为了与病毒和类病毒(viroids)相区分,用了“prion”这个概念[3]。prion就是PrPSC,其本质是...https://www.dxy.cn/bbs/newweb/pc/post/882026?ppg=1
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