蛋白质感染因子
羊瘙痒病的发现已有200多年的历史,羊得了这种病就会浑身发痒,不断在坚硬物质上搓擦身体,最后死亡。1982年S.B.Prusiner发现羊瘙痒病的病原体是一种蛋白质,不含核酸,命名为prion,译为蛋白质感染因子或朊病毒,它是一类传染性海绵状脑病(transmissible spongiform encephalopathies,TSE)。疯牛病,即牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,BSE)也属于此类疾病,发现于1986年,是由于牛被喂以由死羊骨粉制造的饲料而被感染,病牛脑内灰质及神经元都有典型的海绵状退化,出现淀粉样蛋白沉淀,与羊瘙痒病相似。
prion是一种结构变异的蛋白质,对高温和蛋白酶均具有较强的抵抗力。它能转变细胞内的此类正常的蛋白PrPC,使PrPC发生结构变异,变为具有致病作用的PrPSc(图1-1-13)。PrPC存在于神经元、神经胶质细胞和其他一些细胞,属于糖磷脂酰肌醇锚定蛋白,集中在膜上的脂筏中,对蛋白酶和高温敏感。PrPSc与PrPC的一级结构相似,均由253-4个氨基酸组成,PrPC的空间结构中具有43%的α螺旋,极少的β折叠(3%),而PrPSc具有34%α螺旋,43%的β折叠。动物被感染后,发生错误折叠的PrPSc蛋白堆积在脑组织中,形成不溶的淀粉样蛋白沉淀,无法被蛋白酶分解,引起神经细胞凋亡。
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图1-1-13 prion的结构模型
蛋白质感染因子的增殖既不是由于基因过分表达,也不是因翻译量增加,而是由于正常分子的构象发生转变造成的,所以亦称朊病毒。对于蛋白质感染因子引起的疾病,目前尚没有有效的治疗措施。这类蛋白具有很强的抵抗力,对抗生素和消毒剂不敏感,134~138℃持续1h的病牛脑组织匀浆,以及10%福尔马林固定过的病羊脑组织,仍有感染性。