神州科技/「朊病毒」假說中國獲驗證/重組朊蛋白證實假說/莎莎
日前,一篇題為《用細菌表達的重組朊蛋白製備朊病毒》的論文在著名的學術期刊《科學》上線上發表,引起學術界的關注。這篇由華東師範大學生命科學學院蛋白質生物學實驗室馬繼延教授帶領的研究團隊發表的論文,有力證明了「朊病毒」假說的存在。
「朊病毒」假說起源
所謂的「朊蛋白」,是正常情況下存在於人類和其他生物細胞中的一種蛋白質。在一定的條件下,朊蛋白的結構能夠異常折迭成一種導致疾病的構型。這種異常的蛋白質通常被人們稱為「朊病毒」。
由於該病毒能誘導其他正常的朊蛋白也變成異常的構型,通過這種連鎖反應最終導致腦細胞的大量死亡,從而引發包括瘋牛病、羊瘙癢病、瘋鹿病等在內的各類動物疾病。但其病源是否由「朊病毒」引起,學術界一直存在爭議。
自上世紀60年代以來,國際學術界對於瘋牛病及其他傳染性海綿狀腦病中的傳染物質問題一直存有爭論。1982年,美國生物學家普魯森納提出「朊病毒」的假說,認為導致瘋牛病的傳染物質是一種變構的蛋白質,而不是常見的病毒。「朊病毒」假說因此提出,同時引發了國際學術界對於瘋牛病傳染物質的爭論,其中最大的焦點在於沒有人能夠將大腸桿菌中表達的重組朊蛋白轉變成具有傳染性的「朊病毒」。
「朊病毒」假說得到論證
據悉,上海華東師範大學生命科學學院馬繼延教授帶領研究團隊,歷經多年潛心研究,運用在大腸桿菌中表達的重組小鼠朊蛋白,使朊蛋白變構,並利用生物化學方法證明變構後的朊蛋白具有「朊病毒」所特有的性質。他們把通過這一方式製成的「朊病毒」注射到正常小鼠體內後,小鼠出現海綿狀腦病行為學和病理學的典型變化,因此有力地證明了「朊病毒」假說。
同時人工重組朊蛋白的成功,表明了蛋白質也能夠進行資訊遺傳。於是人們開始假設「朊病毒」可能是通過蛋白質自身指導下的蛋白質擴增,即蛋白質本身也可作為遺傳信息。
另外,由於「朊病毒」這一假說得到論證,催生出生物醫學研究的另外一個新領域——蛋白質變化的誘導機制。即在論證了蛋白質本身可作為遺傳信息的基礎上,進一步證明並非只有朊蛋白才可能誘變成「朊病毒」,別的蛋白質也可能存在相似的轉變。
「假說」證實具有現實意義
據該論文介紹,「朊蛋白」所導致的傳染性海綿狀腦病,是一種致死性的快速傳染的人畜共患病,分為散發性、遺傳性和獲得性三類。由於該病在動物中具有相當高的傳染性,若缺乏緊密的監測,原本散發的病例就會在局部動物群體中造成該病的流行性爆發,從而產生嚴重的經濟和社會後果。而馬教授的這一研究成果,將為預防人類傳染性海綿狀腦病的醫源性傳染和血液途徑傳播奠定基礎。
馬教授分析認為,朊蛋白所導致的傳染性海綿狀腦病是一種典型的老年性神經退行性疾病,是這類病變中唯一具有天然動物模型的疾病。它與其他由蛋白構象改變而導致的神經退行性疾病(包括:老年癡呆症、帕金森症)具有許多共同之處。因此,這項成果為神經退行性疾病的病因研究與治療提供了新的啟示。同時,對該成果的更深一步研究,有助於闡明其他老年性神經退行性病變的分子機制和病理發生過程,從而為研究發現新的預防和治療手段打下基礎。
業界人士認為,隨着中國進入人口老齡化高峰期,以蛋白質構象改變而導致的神經退行性疾病已成為危害老年人身體健康的重要疾病之一。因而有關蛋白質構象改變及其相互作用對病理生理的影響問題已經成為近期科學研究的重點領域之一,並被列入中國政府中長期科技發展規劃,具有重大和深遠的社會意義。