本文選題：朊病毒　切入點(diǎn)：脂　出處：《華東師范大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：傳染性海綿狀腦病又稱為朊病毒疾病是一種廣泛地存在于人類和動(dòng)物中具有傳染性、散發(fā)性或遺傳性的神經(jīng)退行性疾病。“朊病毒假說”認(rèn)為它的病原體是一種不含核酸的蛋白質(zhì)——朊蛋白。其致病性和傳染性是由于富含α螺旋的正常朊蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)棣抡郫B的致病構(gòu)象。脂因其獨(dú)特的生物物理特性成為朊蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變的重要輔助因子。它與朊蛋白通過靜電力吸引,后與其疏水區(qū)結(jié)合,使其跨越能量屏障增加β折疊,并具有抵抗蛋白酶K消化的能力。故朊蛋白在疏水環(huán)境中構(gòu)象的變化是朊蛋白形成致病構(gòu)象非常重要的一環(huán)。本文首次使用甲醇、乙醇、正丙醇模擬疏水環(huán)境,通過圓二色譜、蛋白酶K消化、超高速離心來觀察重組朊蛋白在疏水環(huán)境中二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化、抵抗蛋白酶K的能力、朊蛋白聚集化的情況。我們發(fā)現(xiàn)隨著環(huán)境疏水性的增加,重組朊蛋白α螺旋減少。在蛋白酶K酶活無差異的情況下,疏水環(huán)境中的重組朊蛋白不能被完全消化酶解,并出現(xiàn)可溶的具有蛋白酶K抗性的構(gòu)象。在朊病毒構(gòu)象轉(zhuǎn)變的現(xiàn)代研究中,蛋白質(zhì)錯(cuò)誤構(gòu)象循環(huán)擴(kuò)增(sPMCA)技術(shù)被廣泛運(yùn)用。隨著脂在朊蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變中的重要性逐漸被揭示,它作為重要的輔助因子被引入sPMCA體系。使用細(xì)菌表達(dá)的重組朊蛋白,加入脂(POPG)、去垢劑(Triton)、多聚陰離子(RNA),和恒溫孵育超聲等物理?xiàng)l件共同作用構(gòu)建出具有高度傳染性的朊病毒。然而每一種輔助因子對(duì)朊蛋白錯(cuò)誤構(gòu)象擴(kuò)增的影響并不十分清楚。我們分別將輔助因子從sPMCA底物中去除,觀察在某一種輔助因子缺失的情況下,具有蛋白酶K抗性的錯(cuò)誤構(gòu)象能否持續(xù)擴(kuò)增。結(jié)果顯示,當(dāng)sPMCA底物中缺失Triton和RNA時(shí),錯(cuò)誤構(gòu)象不能持續(xù)擴(kuò)增；而缺失POPG時(shí),錯(cuò)誤構(gòu)象卻能獲得持續(xù)擴(kuò)增。這表明,sPMCA體系中的各項(xiàng)輔助因子對(duì)具有蛋白酶K抗性的錯(cuò)誤構(gòu)象擴(kuò)增具有重要作用。雖然底物中缺失了POPG,但存在Triton、能替代POPG形成一定的疏水環(huán)境,使錯(cuò)誤構(gòu)象得到擴(kuò)增。俄亥俄州立大學(xué)和本實(shí)驗(yàn)室均通過上述sPMCA體系從無至有制備得到具有高度傳染性的朊病毒,分別命名為rPrP-resOSU和rPrP-res17kD。接種rPrP-resOSU和rPrP-res17kD后小鼠的存活時(shí)間分別平均為150天和172天。本文對(duì)這兩者進(jìn)行了神經(jīng)病理學(xué)的分析和朊病毒的生化特性分析,發(fā)現(xiàn)兩者存在構(gòu)象的差異。隨后又將這兩種朊病毒在同地同一物理超聲環(huán)境下進(jìn)行擴(kuò)增,將所得朊病毒分別命名為rPrP-resOSU/ECNU和rprP-res17kD/ECNU,進(jìn)行生化特性分析、動(dòng)物接種實(shí)驗(yàn)和神經(jīng)病理學(xué)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,原先具有顯著差異的生化特性隨著在同一環(huán)境的擴(kuò)增下逐漸消失,而通過神經(jīng)病理學(xué)的分析發(fā)現(xiàn),原先產(chǎn)生差異的部分也發(fā)生了改變。由此說明,從無至有制備所得的朊病毒構(gòu)象并不是唯一的,同時(shí)會(huì)隨著sPMCA體系環(huán)境的改變發(fā)生構(gòu)象的轉(zhuǎn)變。綜上,sPMCA體系的輔助因子和超聲孵育等物理?xiàng)l件對(duì)朊蛋白構(gòu)象的改變具有重要影響,進(jìn)一步解析了朊蛋白構(gòu)象轉(zhuǎn)變的過程,證實(shí)和補(bǔ)充了“朊病毒假說”,具有重要意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R742.9

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本文編號(hào)：1675362