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Nature:基因突变阻断朊蛋白

首页 » 研究 » 组学 2015-06-12 生物通 赞(2)
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导读
Kuru病一度给巴布亚新几内亚的部落造成了毁灭性的打击。日前科学家们在这些部落中发现了一个重要的遗传变异,它能彻底阻止致病朊蛋白在大脑中肆虐,一些部落成员因此逃过了那场浩劫。
  

朊蛋白病是一种可传染的致命神经退行性疾病,包括疯牛病、克雅氏症、Kuru病等。上世纪末疯牛病在欧洲大范围爆发,并跨越物种屏障引发了人的新型克雅氏病,朊蛋白(prion)由此受到了全世界学者的强烈关注。

与细菌、病毒或寄生虫造成的传染病不同,朊蛋白病始于体内天然蛋白的功能故障。朊蛋白有两种主要形式,正常朊蛋白和错误折叠的致病朊蛋白。致病朊蛋白具有传染性,会使细胞内的正常朊蛋白也出现折叠错误,形成大脑和神经系统中的斑块,最终导致患者死亡。因此朊蛋白也被称为“僵尸”蛋白。

Kuru病一度给巴布亚新几内亚的部落造成了毁灭性的打击。日前科学家们在这些部落中发现了一个重要的遗传变异,它能彻底阻止致病朊蛋白在大脑中肆虐,一些部落成员因此逃过了那场浩劫。

Kuru病是二十世纪中期在巴布亚新几内亚Fore部落发现的。在这种疾病的高峰期(二十世纪五十年代),Fore部落每年有2%的人口死于这种疾病。科学家们随后发现,疾病传播源自于Fore部落的食人习俗。当部落成员死后,其他人会吃掉死者的大脑和神经系统,致病朊蛋白就通过这种丧葬习俗大规模传染。

此前科学家们就注意到有些人对朊蛋白病不那么敏感,因为他们的朊蛋白存在codon-129突变(一种氨基酸替换)。2009年,伦敦大学学院的John CollingeFore人中发现了一个新的保护性突变codon 127

Collinge等人在六月十日的Nature杂志上发表文章指出,codon-127突变导致缬氨酸替代了甘氨酸,这种突变比codon-129突变的效果更强。研究显示,只有当codon-129突变存在于一个基因拷贝时,才有一定的保护作用。但携带codon-127突变的转基因小鼠完全抵抗kuru病和克雅氏病,不论是突变是在一个拷贝还是两个拷贝上。

研究人员指出,codon-127突变可以阻止朊蛋白发生错误折叠,由此对抗疾病。“这一发现令人惊讶,”Broad研究所的朊蛋白专家Eric Minikel说。“我没想到事情会有这样的进展。”Collinge及其同事正在继续这项工作,进一步研究突变蛋白的结构及其抵御疾病的具体机制。(转化医学网360zhyx.com)


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