这一发现表明，物种之间的传播是可能的
在一项新的研究中，来自凯斯西储大万博appmanbetx官网学医学院的研究人员已经确定了与一种狗万客户端遗传形式的人类朊病毒疾病有关的蛋白质原纤维结构。
他们说，这一发现揭示了朊病毒如何在某些动物物种之间跳跃，同时在其他物种之间保持传播障碍的机制。
虽然他们的发现对开发更常见的人类朊病毒疾病的新疗法没有直接影响，比如克雅二氏症这项工作确实表明，疾病从一个物种传播到另一个物种的可能性可以根据结构信息进行预测。
他说:“朊病毒疾病领域仍然存在的一个主要问题是，为什么这些疾病可以在某些动物物种之间传播，而在其他动物物种之间则不行。维特尔Surewicz他是医学院生理学和生物物理系的教授，也是这项研究的资深作者。“我们的发现解释了这是如何工作的。”
这项研究由美国国立卫生研究院资助，发表在9月12日的科学杂志上结构与分子生物学．李秋叶，医学院博士后，第一作者。这项研究由俄亥俄州立大学化学和生物化学教授克里斯托弗·贾罗尼克(Christopher Jaroniec)共同撰写。
朊病毒疾病，也被称为“传染性海绵状脑病”，是一组传染性脑消耗性疾病，其中包括人类的克雅氏病、牛的牛海绵状脑病(疯牛病)以及鹿和麋鹿的慢性消耗性疾病。
这些致命的疾病是独特的，因为它们的传染性病原体不是病毒，而是一种形状异常的朊病毒蛋白。
Surewicz说，这种变形的蛋白质组装成长纤维，作为模板或“种子”传播，与正常的朊病毒蛋白结合，迫使它改变形状，变成一种异常的、致病的形式。
虽然形状异常的蛋白质可以很容易地作为模板来转换来自同一物种的正常朊病毒蛋白质，但交叉播种被认为是受限于物种依赖的氨基酸序列差异，氨基酸是每种蛋白质的基本组成部分。
“看来，这种障碍——或者缺乏这种障碍——完全是由一个物种的朊病毒蛋白吸收另一个物种朊病毒原纤维种子结构的能力决定的，”李说。“这反过来又取决于氨基酸在关键结构决定位置上的差异。”
此前，Surewicz实验室的科学家开发了一种模型，使用一种截断形式的朊病毒蛋白质，使他们能够在试管中研究朊病毒传播的机制，包括传播性(播种)障碍现象。
然而，由于缺乏关于这些蛋白质形成的感染性原纤维结构的信息，阻碍了对这些机制的充分理解。
作者通过使用冷冻电子显微镜技术克服了这一基本限制，冷冻电子显微镜是一种在非常低的温度下收集图像的显微镜。
通过在计算机中分析数千张由人类和小鼠模型朊病毒蛋白形成的原纤维图像，他们以接近单个原子的分辨率确定了这些原纤维的结构。这种结构上的洞见使研究人员能够用精确的结构术语解释为什么某些物种之间存在万博appmanbetx官网朊病毒传播障碍，而其他物种之间没有观察到这种障碍。
“尽管我们目前的研究是使用模型系统进行的，”Surewicz说，“基于结构数据合理化和预测朊病毒传播障碍的能力具有重要的实际意义，特别是考虑到目前美国和加拿大部分地区的麋鹿和鹿中慢性消耗性疾病的流行，以及人们越来越担心这种疾病可能传播给人类。”
欲了解更多信息，请联系Bill Lubingerwilliam.lubinger@case.edu．
本文最初发表于2022年9月12日。