新发现的传染性朊病毒结构为疯牛病提供了线索

阿尔伯塔大学(University of Alberta)的突破性研究确定了传染性朊病毒蛋白的结构，它是导致“疯牛病”(BSE)、鹿和麋鹿的慢性消耗性疾病以及人类的克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)的原因，长期以来，这一直是一个谜。

传染性朊蛋白是一种错误折叠的蛋白质，这使得它很难纯化和研究。由于它聚集在一起，标准的结构生物学技术不能用来研究它。自从这种蛋白质在20世纪80年代首次被纯化以来，研究人员对这种蛋白质的结构了解有限。

这项合作研究发表在PLOS病原体，使用电子冷冻显微镜收集高分辨率电子显微照片。这是该技术首次被用于淀粉样纤维传染性朊病毒，它是一种特殊形式的聚集在一起的蛋白质，形成纤维。

“最近电子冷冻显微镜技术的进展无疑是一个突破，”阿尔伯塔大学医学和牙科学院生物化学系的联合首席研究员兼副教授Holger Wille说。“我们知道这种蛋白质健康正常的细胞形态的结构，但我们对传染性朊病毒蛋白质及其繁殖方式知之甚少。这些高倍显微镜的使用终于让我们弄清楚了一些。”

该团队必须为海量数据开发一种处理方案。有成千上万的电子显微照片，他们必须提取最好的图像。经过3年的研究、技术开发和数据处理，本文的结果是建立了传染性朊病毒蛋白的三维结构模型。

Wille说:“这不是一个原子模型，所以我们不能说原子在什么位置。”“但这是我们希望在未来做的事情。”

该模型可以深入了解传染性朊病毒蛋白是如何传播的。的结构反对现有的朊病毒转化理论，并提出该过程可能是如何实际工作的。这项研究揭示了传染性朊病毒是如何通过将非传染性的细胞型朊病毒转化为自身的副本来进行复制的。

下一步，研究人员希望进行更深入的研究。这项研究使用的是模型系统朊病毒，但他们现在使用的是感染牛(疯牛病)、野生动物(慢性消耗性疾病)和人类(克雅氏病)的朊病毒。

威尔说:“最终，如果我们知道朊病毒是如何传播的，我们就能想出临床干预措施来治疗或预防疾病。”