朊病毒及其检测.ppt
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朊病毒结构研究和致病机理分析摘要朊病毒病是人和动物的一种退行性脑病,主要包括羊骚痒病,疯牛病,以及人的克雅氏综合症等。
其致病因子被认为是一种由正常细胞PrP蛋白经非正常折叠所形成的蛋白质(PrPsc)。
PrPsc和PrPc来自于同一基因具有相同的氨基酸序列,但在二级结构和三级结构上有很大的不同。
科学界认为朊蛋白是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白关键词:朊病毒 PrPc PrPsc 重组朊蛋白高级结构朊病毒(Prion Protein , PrP)是一种蛋白质亚病毒,是只有蛋白质而没有核酸的病毒,形态特征为小型蛋白质颗粒,大约有250个氨基酸组成,大小仅为最小病毒的1%。
它是由动物机体中高度保守的朊病毒蛋白基因编码的蛋白质并能在机体的多种细胞中表达,在中枢神经系统及神经元细胞中表达量最高。
朊病毒具有两种不同的分子构象:一种是存在于正常机体或感染动物的细胞中,没有致病作用,称为细胞朊蛋白(PrPc),另一种是仅存在于感染动物的细胞中,称为朊病毒蛋白(PrPsc)。
两种蛋白的一级结构完全相同,但二极结构及高级结构则有着显著差异。
此种病毒可导致库鲁病(Ku-rmm)、克雅氏综合症(CJD)、格斯特曼综合症(GSS)、致死性家族失眠症(FFI)等常见人类疾病以及羊瘙痒病和疯牛病等动物疾病[1]。
朊病毒的传播途径包括:使用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤;医源性感染,如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。
朊病毒特点是耐受蛋白酶的消化和常规消毒作用,由于它不含核酸,用常规的PCR技术还无法检测出来。
朊病毒的复制并非以核酸为模板,而是以蛋白质为模板。
斯坦利由于发现PrPSC(一普里朊)和PrPC具有相同的一级结构而具有不同的二级和三级结构,打破了以往蛋白质的一级结构决定高级结构的定律,而获得了1997年诺贝尔生理学或医学奖[2]。
1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”,以后魏斯曼等人对其逐步完善。
朊病毒的检测方法发表时间:2011-06-01T11:53:33.797Z 来源:《中外健康文摘》2011年第9期供稿作者:宫殿军[导读] 双色强荧光目标扫描法:该法是运用共聚焦双色荧光相关分光镜技术检测极其微量的朊病毒。
宫殿军(黑龙江省红兴隆中心医院 155600)【中图分类号】R446 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085 (2011)9-0166-02【关键词】朊病毒检测方法朊病毒作为传染性海绵状脑病(TSE)的病原体,是TSE的诊断标志物,与组织病理学损伤(海绵状变性)相比,不仅出现的时间非常早,而且分布也十分广泛。
因此,检测朊病毒对 ISE的早期鉴测、分类鉴别、最终确诊、监测控制以及对朊病毒致病机制的探索、研究,有着极其重要的意义。
1 动物传递实验动物实验是判断生物体是否感染朊病毒、测定感染滴度、研究朊病毒传染性的主要手段。
随着检测技术的进步,现在动物实验的许多功能已被更快捷、更准确的方法所代替,但作为生物学方法仍然是研究朊病毒不可缺少的重要环节。
目前,已知的朊病毒病大多已建立了动物感染模型,小鼠、大鼠和仓鼠是最常用的朊病毒实验动物。
常规方法是将无菌的组织标本,用Teflon研棒匀浆后作10倍连续稀释,每个稀释度通常脑内接种6只小鼠(10~30μl)、大鼠(30μl)或仓鼠(50μl)。
接种动物每3天检查1次,发现其出现毛乱、弓背、运动过慢和后肢瘫痪等病状后逐日检查,濒死扑杀,取脑组织作病理学检查,以验证朊病毒感染。
如接种动物不发病,则继续观察至其死亡或适时盲传,最后取脑组织作病理学检查。
根据动物发病和死亡数计算滴度。
该方法的优点是比较敏感,是研究朊病毒生物学特性的重要实验。
其缺点是费时、费力,滴定误差大,需消耗大量动物,费用昂贵。
由于种属屏障和毒株、动物个体差异等因素的影响,传递的成功率往往相差较大,个别 GSS毒株的动物传递始终未获成功。
因此,实验阴性并不能排除朊病毒感染,使用转基因动物是一条经济实用的削弱或消除种属屏障的实验途径,可明显改善传递效果。
朊病毒简介朊病毒又称蛋白质侵染因子(又称毒阮)。
朊病毒是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质。
朊是蛋白质的旧称,朊病毒意思就是蛋白质病毒,是唯一不用DNA,RNA作遗传物质的病毒。
朊病毒是一类能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变的传染性的病变因子,美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳(Prusiner)认为它是一种蛋白质侵染颗粒。
病毒概述严格意义上讲,病毒为非生物。
它们无细胞结构且个体积微小,其构成很特别,仅由核酸和蛋白质构成。
核酸(DNA或RNA)在病毒的遗传上起着重要作用,而蛋白质外壳只对核酸起保护作用,本身并没有遗传性。
这是人们对病毒的基本认识。
然而,随着人们对一些疾病的深入研究,科学家们发现,还有一类物质与一般病毒不一样,它只有蛋白质而无核酸,但却既有感染性,又有遗传性,并且具有和一切已知传统病原体不同的异常特性。
它就是朊病毒。
病毒研究用朊病毒命名朊粒(prion)不大恰当,朊粒的生物性状与病毒差异很大,它的发现,提示在传统的传染病病原微生物及寄生虫之外,又增加了一种全新类型的病原因子,其生物学位置还未确定。
朊病毒就是蛋白质病毒,是只有蛋白质而没有核酸的病毒。
1997年诺贝尔医学或生理学奖的获得者美国生物学家斯垣利·普鲁辛纳(S. B. Prusiner)就是由于研究朊病毒作出卓越贡献而获此殊荣的。
朊病毒不仅与人类健康、家畜饲养关系密切,而且可为研究与痴呆有关的其他疾病提供重要信息。
就生物理论而言,朊病毒的复制并非以核酸为模板,而是以蛋白质为模板,这必将对探索生命的起源与生命现象的本质产生重大的影响。
病毒特性朊病毒与常规病毒一样,有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性,但它比已知的最小的常规病毒还小得多(约30~50nm)。
电镜下观察不到病毒粒子的结构,且不呈现免疫效应,不诱发干扰素产生,也不受干扰作用。
朊病毒对人类最大的威胁是可以导致人类和家畜患中枢神经系统退化性病变,最终不治而亡。