朊病毒病是無法治愈的致命神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可影響人類和動(dòng)物，包括人類的克雅氏病 (CJD)、牛海綿狀腦病(也稱為瘋牛病)和鹿的慢性消耗性疾病。
科學(xué)家們花了幾十年的時(shí)間努力更好地了解朊病毒是如何導(dǎo)致這些疾病的。但是，凱斯西儲(chǔ)大學(xué)醫(yī)學(xué)院和美國國立衛(wèi)生研究院 (NIH) 落基山實(shí)驗(yàn)室的新研究重點(diǎn)關(guān)注了朊病毒是如何形成的，以及它們?nèi)绾螌?dǎo)致不同的疾病結(jié)果。
這個(gè)合作研究小組在克利夫蘭結(jié)構(gòu)和膜生物學(xué)中心冷凍電子顯微鏡核心和落基山實(shí)驗(yàn)室使用專門的電子顯微鏡，通過革命性的新成像發(fā)現(xiàn)了一種新的朊病毒結(jié)構(gòu)。新結(jié)構(gòu)屬于第二種朊病毒株，提供了一個(gè)原子水平的視角來了解受損的朊病毒蛋白如何自我轉(zhuǎn)化和組裝。
“朊病毒是不尋常的病原體。不同的朊病毒在宿主中導(dǎo)致不同的疾病長度和癥狀，”醫(yī)學(xué)院病理學(xué)助理教授艾莉森克勞斯說，他與美國國立衛(wèi)生研究院的拜倫考伊共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。“長期以來，這一直困擾著科學(xué)家，因?yàn)椴煌募膊?huì)隨著相同蛋白質(zhì)從其原始形狀的破壞而發(fā)生。”
該研究于本月發(fā)表在Nature Communications上。
“我們的研究確定了朊病毒的主要相似之處和不同之處，以及這些特征與其他類型的自我轉(zhuǎn)換蛋白的比較，”克勞斯說。“我們現(xiàn)在可以開始了解這些關(guān)鍵的相似之處和差異如何影響朊病毒疾病的疾病結(jié)果，并將結(jié)果與??其他腦部疾病進(jìn)行比較。”
根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院的說法，當(dāng)朊病毒蛋白重新折疊時(shí)會(huì)發(fā)生朊病毒病，從而導(dǎo)致其他朊病毒蛋白重新折疊并在大腦中積聚的連鎖反應(yīng)。
克勞斯說，新的朊病毒成像可以在了解朊病毒疾病結(jié)果方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
“神經(jīng)退行性腦部疾病非常復(fù)雜，”她說。“有跡象表明，不同的朊病毒疾病確實(shí)會(huì)發(fā)生損壞的形狀，并且隨著對更多朊病毒菌株的進(jìn)一步研究，我們可以開始了解特定朊病毒形狀與疾病結(jié)果的關(guān)系。”
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