错误折叠的蛋白质
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Conformers: 同分异构体 (图一倒数第三行) Template: 模板 (第二段正数第5行)
专业词汇
Amyloid plaque: 淀粉样蛋白斑 (图二)
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Animal model: 动物模型 (正文第6行) Genome: 基因组 (右 第1行) Immunizing: 免疫的 (正数第11行) Antibody: 抗体 (第一段倒数第10行) Vaccinate: 接种疫苗 (第二段第1行) Hydrophobic residue: 疏水残基 (第二段正数11行) Proline: 脯氨酸 (隔一行)
很多迹象表明AD 是由一种分子的沉积 物引发的,称为淀粉 体β-肽(Aβ)。最 初它是淀粉前体蛋白 (APP)的一部份, APP可跨越神经细胞 的细胞膜。Aβ多肽 是由APP分子释放出 来的,具有2种特定 的酶——βsecretase和γsecretase(图3)。
这2种多肽存在的可溶形式,主 要由α-螺旋组成,但是,Aβ42具 有重新折叠的趋势,使它的结构含 有相当多的β-折叠片层。只有 Aβ42分子形式具有致病的潜力, 因为它趋向于自我联合并且形成不 溶的纤维状沉淀,导致神经细胞的 死亡。
史坦利· 布鲁希纳
美国加州大学 旧金山分校教授。因 其发现了朊病毒,并 在其致病机理的研究 方面做出了杰出贡献, 而获得1997 年诺贝 尔生理医学奖
朊病毒(Prion):不含核酸,完全由蛋
白质构成的病毒。 最初推测朊病毒是像普通病毒一样的微 粒,只是缺乏核酸。但是实际与预期的相反, 朊病毒很快被证明可由细胞自身染色体的基 因编码。这个基因称为PRNP,它可以表达正 常的脑组织并且编码一种命名为PrPc的蛋白 质,存在于神经细胞的表面。PrPc精确的功 能到现在仍未发现。但是这种蛋白质的新的 形式目前在人脑中发现,这就是CJD。
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Alzheimer’s disease
(AD)
学名:阿尔茨海默氏病 临床症状:以遗忘为最早期、最突出的 症状。继而出现反应迟钝、判断力和理 解力下降,重复语言和无意义的重复动 作等。随着疾病进展,最终严重痴呆, 卧床不起,出现并发症。
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Amyloid plaque: 淀粉样蛋白斑
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治疗人类疾病最好的方法就 是找到试验动物,特别是老鼠, 让它们患上类似的疾病,用以测 试疗法的有效性。这种表现出和 人类疾病类似症状的动物被称为 动物模型。
接种AD疫苗法
1995年,一个研究小组发现他们能在老 鼠基因中插入一段特定基因而出现AD症状。 这个基因被怀疑是引起人类老年痴呆症的 APP基因中的一个。1999年,还是这个研究 组宣布了一个另人震惊的发现,他们发现在 这些转基因老鼠身上的淀粉样蛋白斑可以被 重复注入一种物质所阻断,这种物质就是 Aβ42肽本身。
俗名:疯牛病 临床症状 :出现痴呆或神经错乱,视觉模糊, 平衡障碍,肌肉收缩等。 神经病理检查 :病人的脑神经发生海绵状变 性
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CJD的传播方式
主要方式为家族遗 传 另外还可以传染: ①手术时接触受朊病 毒污染的器械 ②食用被疯牛病污染 了的牛肉或牛骨髓 ③移植携带CJD的器官
PrPc与 PrPSc的比较
PrPc 分子状态
溶解性 对蛋白酶抗性
PrPSc 集合成纤维状态
不溶 很强
单体分子
可溶 弱,极易被破坏
蛋白质稳定性
蛋白质三级结构 致病性
稳定
不稳定
几乎全部由α-螺 大约45%为β-折 旋组成 叠片层(图一) 正常 致病
一个突变的多肽如何折叠成异常的 PrPSc结构,这并不难理解,但是这种蛋 白质如何充当传染性物质呢?根据一个 重要的假说:一个变异的朊病毒分子 (PrPSc)可以束缚正常的蛋白质分子 (PrPc)并且充当模板,促使正常蛋白 质重新折叠成反常的形式。
蛋白质的错误折叠可造成 致命后果
Protein Misfolding Can Have Deadly Consequences 吴双
专业词汇
Neurodegenerative: 中枢神经系统病变 (第一段倒数9行) Epidemic: 传染病 (第一段倒数第1行) Brain tissue: 脑组织 (第二段正数11行末尾) Spongiform encephalopathy: 海绵状脑病(隔2行斜体字) Biopsy: 活组织 (第二段倒数第6行) Prion: 朊病毒 (右 第一段正数第5行) Polypeptide chain: 多肽链 (第二段正数10行末尾) α-helical: α-螺旋 (隔两行)
AD与CJD比较
相同点: ①都具有致命的中枢 神经系统病变 ②都可以遗传 ③大脑含有纤维状的 沉淀物,称为淀粉样 蛋白斑(图二) ④都是多肽自身联合 成变异的β-片层结 构,并且在组成中占 优势 不同点: ①引发疾病的蛋白质 集团完全无关 ②受影响的大脑部位 不同 ③引发AD的蛋白质不 作为传染物质(即非 传染性)
经过加德赛克对死者脑部的解剖和进一步 研究,在大脑的特定区域会检查出细微的小 孔,使脑组织看起来像一块海绵。很快就将 其与CJD联系起来。但是CJD曾经一度被认为 是一种遗传病,它是否含有传染性物质呢? 1968年,加德赛克指出:当他将死于CJD 病人的脑组织提取物注射到正常的实验动物 身上,该动物也会死于与kuru或CJD相似的 症状。明显地,这种提取物含有遗传物质, 在当时被推测为某种病毒。
“β-折叠破坏者”
一些能抑制γ-secretase酶的药物已经被 研究出来,从而减少Aβ42的产生,称为 “β-折叠破坏者” ,为多肽类药物。 原理:与富α型Aβ42特定结合,阻止 其形成富β型。 ①多肽向外伸出一个疏水残基,以阻断β-折叠; ②还有一个脯氨酸残基可阻断蛋白质的变异。
如果将“β-折叠破坏者”注入患病老鼠 的脑部,正在进行的淀粉纤维的形成过程就 会被阻断,现有的蛋白斑沉积的量也会减少。 肽类药物被认为不很有效是因为它们在 体内会被迅速破坏,基本上无法到达脑部。 但是具有相似结构的非肽类药物已经被合成 出来。有朝一日或许能在预防AD这种令人恐 惧的疾病中起到关键的作用。
1996年4月,医学杂志《柳叶刀》发表了 一篇论文,在欧洲引起了广泛的关注。这篇 论文阐述了被调查的10名CJD患者正在饱受 病痛的折磨。 这是一种罕见的、致命的神经系统疾病。 它具有十分特殊的传播方式。 遗传病往往是由于一个错误基因造成的; 反之,传染病则是由于某些具有感染性的物 质造成的。那么同一种疾病怎么会既遗传又 传染呢?
多吃蔬菜有助于女性保持大脑 活跃,预防阿耳茨海默氏病。这些 蔬菜包括花椰菜、长叶莴苣和菠菜 等,也有可能适用于男性。 通过改变生活方式、减肥、改 变饮食习惯以及保持智力和社会活 动等方式,人们就有可能降低患阿 耳茨海默氏病的风险。
来自百度文库
CJD: Creutzfeld-Jakob disease
学名:克罗伊茨费尔德—雅各布氏症 简称克雅氏症
卡里顿· 加德赛克
美国国立卫生研究 院病毒和神经研究 室主任,因发现神 经性传染性疾病的 新病因和传播新机 制而获得1976年 诺贝尔医学/生理 学奖。
加德赛克在新几内亚岛发现 了一种奇怪的疾病 ,当地的 土著人称之为“kuru”。由于 找不到病因,被当地人称为 “终极巫术”。 Kuru在当地的含义是颤抖, 因某种未知的寒冷或恐惧而颤 抖。一旦Kuru的颤抖开始,就 不可逆转,诅咒会越来越烈, 直至死亡为止。Kuru的诅咒非 常残酷:先是不可抑制的颤抖, 然后丧失行走能力及无法言语, 接着瘫痪。但中了巫术的人至 死心智都很清醒,不会陷入昏 睡状态,因此格外痛苦。
注射Aβ42可以使动物体内产生抗体。 结果就是使老鼠获得了对这种病的免疫性。 当幼年的老鼠(6周)获得了Aβ42的免疫之 后,长大后就不会形成蛋白斑。 进一步分析证明这种抗体可以通过血液 循环进入到脑部,激活一种食腐细胞来吸收 脑组织中的蛋白斑。这些有免疫性的老鼠不 止不会发病,它们在记忆测试中也比普通老 鼠表现好。