教学课件第9讲普利昂.ppt

 第九讲 能够传染致病的蛋白质 粒子——普列昂1997年度诺贝尔奖生理及医学奖授予 普鲁西纳博士( S.B.Prusiner ) (美国加州大学旧金山分校医学院) 表彰他在研究和发现一种新的蛋白质性质致病因子(普列昂)中所做的贡献 他是不寻常的诺贝尔奖获得者一、作为病原物的细菌与病毒二、“病毒”引起的疾病三、普列昂的发现四、尚未结束的争论 病源物引发传染病的罪魁祸首——病源物 作为病源物的真核生物 病源物 传染病 低等动物 血吸虫 血吸虫病 绕虫 绕虫病 原生动物 疟原虫 疟疾 睡眠虫 嗜睡病 变形虫 阿米巴痢疾   真菌（霉菌和酵母）霉菌 皮肤、指甲真菌感染白假丝酵母 鹅口疮 肺组织胞浆菌病 一、作为病原物的细菌和病毒 1、细菌是原核生物 细菌很小，一般直径为 0.5－5m,大约为动、植物细胞的几百分之一。

activated-sludge细菌 百日咳 白喉 破伤风 风湿病 肺炎 痢疾 炭疽 伤寒 鼠疫 梅毒 淋病 脓肿 结核 龋齿 立克次氏体 斑疹伤寒支原体 类胸膜肺炎/非典型性肺炎衣原体 沙眼病毒 流感、脊髓灰质炎 （小儿麻痹症） 腮腺炎 肺炎 麻疹 天 花 肝炎 狂犬病上述各种病源物的共同特点:它们都是生物。

细胞形态生物： 低等动物、 原生动物、 真菌、 细菌、 立克次氏体、衣原体非细胞形态生物：病毒          细菌的细胞没有细胞核，属于原核细胞         细菌的外形可以有很大变化         因此有：球菌、杆菌、葡萄球菌等   2、病毒是非细胞形态微生物  没有细胞结构  最简单的病毒只由蛋白质分子和 核酸分子组成，称为核衣壳  有些结构复杂的病毒，还有包膜 包在核衣壳外面细菌病毒的种类动物病毒的主要类型细小病毒乳关多瘤空泡病毒腺病毒虹彩病毒嗜肝DNA病毒痘病毒疱疹病毒接上页小核糖核酸病毒呼吸道肠道病毒外衣病毒棒状病毒正粘病毒布尼亚病毒冠状病毒沙粒病毒逆转录病毒副粘病毒ii.  病毒是活细胞内专性寄生的生物 病毒繁殖（复制）在寄主细胞内进行 以噬菌体为例： 附着——识别过程 侵染——病毒核酸进入寄主细胞。

复制——复制病毒核酸，合成病 毒外壳蛋白质 组装——形成一批子代病毒粒子 裂解——寄主细胞破裂，释出病 毒粒子  病毒粒子的直径约 0.1 微米（100 nm）;  病毒仍然以核酸作为遗传物质;  细菌和病毒都符合公认的 “中心法则”DNA                  DNARNA蛋白质中    心    法    则（1）从发病动物分出纯培养物2）再接种到健康动物，引起同样疾病3）再分离出纯培养，应和接种的培养物具相同特性证实病源物的柯赫法则流感病毒•流感病毒（influenza virus）是引起世界性、周期性大流行流感的病原体其中1918年的流行中全球共有数千万人死于流感，以后每隔数年即有流感在广大区域内的流行详细资料 二、“慢病毒”引起的疾病18世纪 冰岛 羊搔痒病1920s H.Creutzfieldt 人 克-雅氏 病 A.Jacob 1950s 巴布亚－新几内亚 Kuru病 Gajdusek1980s 英国 疯牛病  对这类疾病的研究，以羊搔痒病为代表，困难很大： 发病率 低 病程 慢 传染病 / 遗传病 不清楚 病因 / 病原物 找不到人们只能猜想： 有一种“慢病毒”在起作用 三、普列昂的发现 1、以改进检测方法为突破点 目标：分离、纯化病原物、并加以鉴定，每一步都离不开检测方法。

 2、得到难以公布的实验结果 原来预期得到小型病毒 结果，所有实验数据都表明: 病原物不是小型病毒，不含核酸，而是蛋白质粒子  经过八年努力（1974－ 1982 ）1982年发表第一篇文章： 提出羊搔痒病病源物是一种蛋白质粒子蛋白质类的感染颗粒 （Proteinoceous Infectious Particle, Prion）         普列昂概念的提出，引起轩然大波        许多人问：没有核酸，这个病原物如何增殖？如何复制本身的遗传信息        许多人怀疑：可能还是存在核酸，只是未能检测出来关键在于普利昂是否含有核酸？普鲁西纳： 在寻找核酸上，D.Riesuer 和我所花的功夫比其他任何人都多  3、更深入的研究，更意外的结果 随着研究的深入，得到更多打破传统观念的结果： （1）寻找Prn－p基因 编码普列昂蛋白（PrP）的基因，不但在染病动物脑中存在，亦在正常动物脑中找到，而且表达得一样多  （2）普列昂蛋白（PrP c）在正常动物脑中的功能是什么？ 找不到答案。

剔除 PrP 基因的遗传工程小鼠（PrP%）,看不出病症，似乎一切正常，亦能正常生育  （3）PrP%小鼠作出贡献 把染病小鼠的脑提取物接种给PrP% 小鼠，后者不染病同样的脑提取物，接种给普通小鼠 PrP+/+，后者被染病  （4）对 PrP c 和PrP sc 两种蛋白质做结构分析 都是由 208 个氨基酸残基组成的疏水性很强糖蛋白 氨基酸序列 RNA剪辑 翻译后修饰均无差别  （5）最后，终于找到差别 PrP c 和 PrP sc 在高级结构 上有巨大差别 PrP c PrP sc α－螺旋 40％ 21％ β－折叠 3％ 54%  （6）PrP c 和 PrP sc 在高级结构上的差别, 在细胞内的行为和 代谢特征上也反映出来。

PrP c PrP sc 胞内定位 细胞表面 胞质内蛋白酶水解 水解完全 局部水解    （7）综合上面得到的结果，提出一个理论设想： 搔痒病的发生是因为 PrP sc 的入侵，把脑细胞中原来就有的 PrP c “带坏”，使 PrP c 重新折叠，形成新的高级结构，变成了 PrP sc 增多的 PrP sc 形成淀粉样斑，造成脑细胞破坏，出现空斑         什么叫 PrP sc 把 PrP c “带坏”？实际上是： 蛋白质大分子与蛋白质大分子之间的相互作用 生物大分子之间的相互作用还包括蛋白质——核酸之间的相互作用    （8）蛋白质 / 蛋白质 大分子间相互作用 PrP sc 把 PrP c “带坏” 这个基本的理论设想，除了以上述实验为基础，还进一步得到以后实验支持 （9）与人有关的几种普列昂病  Family Creutzfield-Jakob Disedse ( 家族 C J 病 )  Gerstmamann-Sträussler-Scheinleer Syndrem ( GSS 综合症 )  Fatal Familial Insomnis ( FFI，家族性致死失眠症 )三种病 都是神经退行性疾病 都为显性遗传病 都十分少见 ( FFI 仅见于 5 个家族中) 现在都找到 PrP 基因突变。

 基因突变—— 氨基酸序列改变 —— 容易出现 PrP sc 高级结构  疯牛病的 PrP sc 可以使人致病  四、争论还在继续  1、不少权威科学家仍持怀疑态度怀疑的核心，是否仅仅普列昂蛋白起病原物作用？是否还有未检出的核酸？ 2、普鲁西纳正在制药公司资助下，把研究转向治疗普列昂病药物的开发噢噢！。