致命朊病毒的首次原子級(jí)成像為潛在治療提供了清晰的焦點(diǎn)

克利夫蘭——有史以來最高分辨率的傳染性朊病毒成像提供了關(guān)于這些異常蛋白質(zhì)如何組裝以導(dǎo)致人和動(dòng)物致命的神經(jīng)退行性疾病的第一個(gè)原子級(jí)數(shù)據(jù)，以及它們?nèi)绾纬蔀樾炉煼ǖ臐撛谀繕?biāo)。

“這些詳細(xì)的朊病毒結(jié)構(gòu)為理解和靶向這些目前無法治療的疾病提供了新的前提，”該研究的主要作者和共同通訊作者、凱斯西儲(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系助理教授艾莉森克勞斯說。“現(xiàn)在開發(fā)和檢驗(yàn)關(guān)于朊病毒如何組裝成具有高度傳染性和致命性的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的假設(shè)將變得更加容易。

她說，看到這些致命蛋白質(zhì)的基本組成部分，為阻止朊病毒的傳播、積聚和毒性的治療策略提供了基礎(chǔ)。

朊病毒是腦組織中的蛋白質(zhì)，可將其不規(guī)則的“錯(cuò)誤折疊”形狀傳遞到同一蛋白質(zhì)的規(guī)則版本上——并且是哺乳動(dòng)物疾病的來源，包括人類疾病，如克雅氏病(CJD) 及其變體，稱為 vCJD，以及 Gerstmann-Sträussler-Scheinker 綜合征等。

類似朊病毒樣機(jī)制發(fā)生在其他神經(jīng)退行性疾病的發(fā)展過程中被懷疑的特征蛋白中，包括帕金森病、Lou Gehrig 病(也稱為 ALS，或肌萎縮側(cè)索硬化)、慢性創(chuàng)傷性腦病 (CTE) 和阿爾茨海默病。

盡管這種情況很少見，但朊病毒疾病可以在人與人之間傳播;其他的很容易在動(dòng)物之間傳播，例如慢性消耗性疾病。

在這項(xiàng)研究中，研究人員對(duì)來自臨床患病倉(cāng)鼠大腦的嚙齒動(dòng)物適應(yīng)性癢病朊病毒進(jìn)行了成像。

新的分辨率水平

使用低溫電子顯微鏡 (cryo-EM)——在 NIH 和克利夫蘭結(jié)構(gòu)和膜生物學(xué)中心低溫電子顯微鏡核心設(shè)施——以及克勞斯 (CWRU) 和拜倫考伊 (NIH) 之間的合作管道和研究技術(shù)分支 (NIH) 小組，研究人員能夠確定這些蛋白質(zhì)的基本構(gòu)建塊的各個(gè)方面，包括其氨基酸的位置。

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