腐败蛋白质的形状如何导致致命脑部疾病的变异

朊病毒病是无法治愈的致命神经系统疾病，可影响人类和动物，包括人类的克雅氏病 (CJD)、牛海绵状脑病(也称为疯牛病)和鹿的慢性消耗性疾病。

科学家们花了几十年的时间努力更好地了解朊病毒是如何导致这些疾病的。但是，凯斯西储大学医学院和美国国立卫生研究院 (NIH) 落基山实验室的新研究重点关注了朊病毒是如何形成的，以及它们如何导致不同的疾病结果。

这个合作研究小组在克利夫兰结构和膜生物学中心冷冻电子显微镜核心和落基山实验室使用专门的电子显微镜，通过革命性的新成像发现了一种新的朊病毒结构。新结构属于第二种朊病毒株，提供了一个原子水平的视角来了解受损的朊病毒蛋白如何自我转化和组装。

“朊病毒是不寻常的病原体。不同的朊病毒在宿主中导致不同的疾病长度和症状，”医学院病理学助理教授艾莉森克劳斯说，他与美国国立卫生研究院的拜伦考伊共同领导了这项研究。“长期以来，这一直困扰着科学家，因为不同的疾病会随着相同蛋白质从其原始形状的破坏而发生。”

该研究于本月发表在Nature Communications上。

“我们的研究确定了朊病毒的主要相似之处和不同之处，以及这些特征与其他类型的自我转换蛋白的比较，”克劳斯说。“我们现在可以开始了解这些关键的相似之处和差异如何影响朊病毒疾病的疾病结果，并将结果与​​其他脑部疾病进行比较。”

根据美国国立卫生研究院的说法，当朊病毒蛋白重新折叠时会发生朊病毒病，从而导致其他朊病毒蛋白重新折叠并在大脑中积聚的连锁反应。

克劳斯说，新的朊病毒成像可以在了解朊病毒疾病结果方面发挥关键作用。

“神经退行性脑部疾病非常复杂，”她说。“有迹象表明，不同的朊病毒疾病确实会发生损坏的形状，并且随着对更多朊病毒菌株的进一步研究，我们可以开始了解特定朊病毒形状与疾病结果的关系。”

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