科學家破解朊病毒錯誤折疊之謎
日期：2011-05-20 08:27:34
| 為朊病毒疾病藥物的研制鋪平了道路 |
新研究為搞清朊病毒蛋白如何被轉(zhuǎn)化為錯誤折疊的蛋白質(zhì)提供了新的視點。
宿主細胞的朊病毒蛋白能夠被轉(zhuǎn)化為錯誤折疊且具有傳染性的瘙癢病形式，并最終引發(fā)朊病毒疾病。如今，英國科學家通過開發(fā)出一種新的細胞體系，從而為研究朊病毒蛋白如何被轉(zhuǎn)化為錯誤折疊的蛋白質(zhì)提供了新的視點。研究人員認為，這一發(fā)現(xiàn)為朊病毒疾病藥物的研制鋪平了道路。
為了更為詳細地研究朊病毒的轉(zhuǎn)化，倫敦大學學院的R. Goold和同事開發(fā)的朊病毒蛋白在羧基端表達了一個MYC標簽。它們被轉(zhuǎn)染進入一個易感朊病毒的小鼠細胞系——該細胞系內(nèi)生的朊病毒蛋白已被“沉默”了。研究人員發(fā)現(xiàn)，被MYC標記的結(jié)構(gòu)在野生型水平上被表達并且正常地局部化，同時在暴露于朊病毒的情況下會完全轉(zhuǎn)化為MYC標記的瘙癢病形式。為了證實這些細胞在產(chǎn)生具有傳染性的朊病毒，它們的提取物被用來感染小鼠，后者隨后發(fā)展出了神經(jīng)病理類型的朊病毒疾病。
之前的研究表明，重新合成的瘙癢病形式在暴露于傳染物質(zhì)72小時（或更長）后將會出現(xiàn)。有趣的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些MYC細胞會在兩個小時內(nèi)積聚成瘙癢病形式，并且實際上僅僅1到2分鐘的暴露便足以導致轉(zhuǎn)化。因此研究人員指出，轉(zhuǎn)化比之前的認識快得多。
那么瘙癢病形式是在哪里合成的呢？質(zhì)膜暗示了朊病毒轉(zhuǎn)化的位點，事實上，在細胞暴露于傳染物質(zhì)僅1分鐘的時間里，瘙癢病形式僅僅出現(xiàn)于質(zhì)膜上。然而，細胞內(nèi)的瘙癢病形式在暴露2分鐘后才被發(fā)現(xiàn)，這意味著它被迅速內(nèi)吞，并輸送進入細胞。實際上，瘙癢病形式在細胞內(nèi)的位置被發(fā)現(xiàn)依賴于暴露的時間長度，即瘙癢病形式在最早的時間點被特有地置于質(zhì)膜上，并隨后分布在細胞內(nèi)部。
為了證明朊病毒轉(zhuǎn)化能夠發(fā)生在質(zhì)膜上，研究人員抑制了內(nèi)吞作用，這并沒有防止瘙癢病形式的形成。重要的是，在經(jīng)過特定磷酸肌醇磷脂酶C或完全破壞脂筏的介質(zhì)處理后，瘙癢病形式的水平在MYC細胞中顯著下降。因此，最初的朊病毒轉(zhuǎn)化似乎首先發(fā)生在質(zhì)膜上，或許也在脂筏中。然而，通過在瘙癢病形式被內(nèi)吞后加速轉(zhuǎn)化，細胞內(nèi)的分隔可能在其中扮演了一個角色。
研究人員在最近出版的《自然—通訊》雜志上報告了這一研究成果。
研究人員指出，通過揭示瘙癢病形式產(chǎn)生的動力學因素和位置，這些發(fā)現(xiàn)為朊病毒的轉(zhuǎn)化提供了新的視點，并可以部分解釋為什么朊病毒傳染能夠通過神經(jīng)系統(tǒng)迅速傳播。
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