朊病毒结构研究和致病机理分析
朊病毒概述
朊病毒概述摘要:Prion是感染性蛋白质，能引发疯牛病等海绵状脑病，该病毒蛋白是一种膜糖蛋白，至少有两种基本形式，即PrPc与PrPsc，对紫外线及消毒剂有很强的抵抗力。
朊蛋白基因是单拷贝基因，高度保守，但在物种间可能存在易感性相关基因。
本文主要介绍朊病毒的分子结构特征及其增殖方式、感染机制及其检测方法，使我们对朊病毒有个比较充分的了解关键词:阮病毒分子结构感染机制检测方法前言20世纪末，病毒界出现了一个神秘而崭新的名词——朊病毒(Prion)，它与细菌、真菌、病毒及类病毒完全不同，有其独特的结构以及发病机制。
它引起的疾病具有散发性、传染性、家族性、疫原性等特点，这些病如人的库鲁氏病、克一雅氏病及疯牛病都是无药可救的。
过去，人们对其病原提出了种种假说，但直到1982年Prusine提出Prion(蛋白浸染子)假说，对朊病毒的研究才取得了突破性进展。
此后，人们对朊病毒的研究也就步入了一个新阶段，对它的研究也越来越深入1( 朊病毒概念的产生1982年，美国生理学家Prusiner及其同事，在大量实验的基础上，突破经典病毒学理论而提出朊病毒(prion)的概念，认为绵羊瘙痒病的病原体是一种尚未证实有核酸结构的蛋白质侵染颗粒(proteinaeeous infectious particles)，并将其称为朊病毒蛋白(prion protein)，简称为PrP。
正常PrP(PrPc)转变为致病PrP(PrPSe)，从而引发了一系列神经系统退行性疾病，又叫做传染性海绵状脑病(transmissiblespongformeneephalopathies，TSE~)。
Prion概念的提出不仅提供了一个疾病既能传染又能遗传的假设，而且解释了至今未明的神经系统疾病的部分原因。
TSEs是一组神经退行性疾病，包括疯牛病(mad COW dis—e够e，MCD)，即牛海绵状脑病(bo~ne spongiform encephMopa—thy，BSE)，羊瘙痒症(serapie)，克一雅氏病(Creutzfeldt—Jakobdisease，CJD)，GSS综合征(Gersrmann—Straussler—Scheikerg disease，GSS)和致死性睡眠综合征(fatal familial insomnia，FFI)等。
朊毒体病(蛋白粒子病,朊病毒病,朊蛋白病)
朊毒体病（蛋白粒子病，朊病毒病，朊蛋白病）【病因】(一)发病原因非常规慢病毒致病因子被认为是一种淀粉样蛋白原纤维(SAF)，构成此种原纤维特殊蛋白颗粒被称为朊病毒(PrP27-30)。
这种慢病毒致病因子的性质既有病毒性传染发病特点，又有与常规病毒不同的理化特性和生物学特性。
理化特性表现为：①具有高度抗各种消毒灭活能力;②有抗高热80～l00℃灭菌能力;③具有抗紫外线和其他各种射线作用能力;④常规电镜看不到病毒，只有用特殊理化方法可发现原纤维和蛋白颗粒。
其生物学特性为：①宿主间可传递的传染性，潜伏期可长达数年或数十年;②病理为变性改变，可见淀粉样斑块和胶质增生，但无炎性反应，亦无包涵体可见;③无复发缓解病程，持续进展直至死亡;④不产生干扰素，不受干扰素影响，孵育过程中不受任何免疫抑制或免疫增强的影响。
现在已知此慢病毒致病因子：①在高热132℃60min可灭活;②亦可在10%次氯酸钠溶液内浸泡1h以上或1N氢氧化钠内浸泡30min，反复3次即可灭活。
(二)发病机制1982年Prusiner提出CJD系由一种特殊的，具有感染性质的蛋白质-朊蛋白(Prion Protein，PrP)所引起，从而否定了多年前Gajdusek所倡导的非寻常慢病毒感染学说。
PrP系一种单基因编码的糖蛋白，由253个氨基酸组成(鼠为254个氨基酸组成)。
位于人的第20号染色体短臂上，可译框架由一个外显子组成。
在N的末端的附近由富有脯氨酸和甘氨酸的短肽5次反复。
正常中枢神经细胞表面也存在朊蛋白，称此为PrPc。
分子量为30～33KD，其空间构象主要为α-螺旋状结构，蛋白酶K可以溶解。
而异常PrP被称作为PrPsc，PrPES或PrPCJD。
与PrPc截然不同。
分子量为27～30KD，其空间构象近40%为β层状折叠。
PrPSC数次的集结，则形成直径为10～20nm，长度100～200nm的物质，这种物质可能就是早期发现的羊瘙痒病相关原纤维(scrapic-associated-fiber，SAF)和朊蛋白质粒(prion liposome)。
朊病毒的研究进展
TECHNOLOGY TREND朊病毒的研究进展谭皓文（南京农业大学，江苏南京210095）［摘要］美国医学家普鲁森纳在1982年时提出的“朊病毒”假说，然而一直没有人能把大肠杆菌中表达的重组朊蛋白转变成具有传染性的朊病毒，因此这一说法，也在学术界被吵吵嚷嚷地争议了10多年。
但最近，马继延教授带领的研究团队首次将实验成功的完成，使研究有了新的突破。
本文重点讨论朊病毒特性、结构、形成过程、危害以及研究朊病毒的意义和前景。
［关键词］朊病毒；疯牛病；PrPSC 1朊病毒的特性朊病毒的特性是朊病毒与常规病毒一样，有可滤过性、传染性、致病性、对宿主范围的特异性，但它比已知的最小的常规病毒还小得多（约30～50nm），而且可直接通过蛋白质传播而不需经过DNA 或任何遗传物质。
它可被胰蛋白酶降解，被一些蛋白质变性剂或氨基酸化学修饰剂灭活或抑制，但对作用于核酸的酶或化学物质有很强的抵抗能力，对一般的理化因子具有高度的抵抗力，目前常用的理化消毒、灭菌方法往往不能完全灭活朊病毒。
电镜下观察不到病毒粒子的结构，且不呈现免疫效应，不诱发干扰素产生，也不受干扰作用。
病毒感染后短期内机体不会有太大反应，到了后期一旦发现时，由于寄生时间长已很难治愈。
2朊病毒的结构正常人和动物细胞中朊蛋白称为PrPC ，其分子量为33～35KD ，致病性朊病毒蛋白为称PrPSC ，PrP27～30是PrPSC 部分酶解后除去N 端66个氨基酸形成的。
PrPC 和PrPSC 两者是由同一基因PRNP 编码的，其氨基酸序列完全一致，质谱和气相测序以及别的生化研究发现共价键也无变化，两者是异构体，本质差别在于它们构象上的差异，PrPC 的α－螺旋为42％，β－折叠仅为3％，而PrPSC 的α－螺旋为30％，β－折叠反而高达43％。
PrPSC 是由于PrPC 发生蛋白质错误折叠，一些α－螺旋变构为β－折叠，三维构象发生变化而产生的，其形成发生在翻译后的加工过程。
朊病毒(prion)
进一步的研究
• 20世纪60年代，通过放射来自理破坏了发病组织中的DNA,RNA后的 组织仍具感染性，致病因子是蛋白质
致病因子的发现
• 1982年，美国生物学家Stanley B. Prusiner确认感染组织中的某种 蛋白质病原，并称其为prion。
• 斯坦利因为对朊病毒的研究而获得了1997年的诺贝尔生理学或医 学奖。
• 致病性：能引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变
2. 性质
• 物理性质：PrPsc大小只有30~50纳米 • 化学性质： • 耐高温 • 耐紫外线 • 耐离子辐射和超声波 • 抵抗RNA酶和DNA酶 • 对甲醛、羟胺等表现出强抗性。
2. 性质
• 生化特性： • 不诱生干扰素 • 不破坏宿主免疫功能，不引起免疫反应。 • 巨噬细胞能降低甚至灭活PrPsc的感染性 • PrPsc具有相对的抗蛋白酶水解特性
新的研究进展
• 测定分子结构，建立了分子模型 • 测定了PrP基因的结构及编码蛋白的序列 • 建立了朊病毒的疾病谱 • 环四吡咯可用于治疗和预防相关疾病。
二.朊病毒
1.概述
• 朊蛋白（Prion Protein , PrP）是由动物机体中高度保守的朊病毒 蛋白基因编码的蛋白质。在中枢神经系统及神经元细胞中表达量 最高。 • 研究表明PrP与长期记忆和细胞更新有关
朊病毒（prion）
一.课题的研究背景
• 朊病毒是如何进入公众视野的？
相关疾病的发现
• 羊瘙痒病 • 克雅氏病（Creutzfeldt-Jakob disease） • 水貂的脑软化病 • 马鹿和鹿的慢性消瘦病 • 猫的海绵状脑病 • 库鲁病
• 美国国立卫生研究院的Gajdusek和Gibbs与澳大利亚Zigas等人通过 一系列的实验证实震颤病与羊瘙痒症、人早老性痴呆属于同一病 原感染。 • Gajdusek由此获得1976年诺贝尔生理学和医学奖
朊病毒简介
朊病毒简介朊病毒（Prion），又称“普里昂”或蛋白质侵染子，是一种可以引起同种或异种蛋白质构象改变而致病或功能改变的蛋白质。
最常见的是引起传染性海绵样脑病(疯牛病)的蛋白质。
“朊病毒”最早是由布鲁希纳等提出的，在此之前，它曾经有许多不同的名称，非寻常病毒、慢病毒，传染性大脑样变等。
早在300年前，人们已经注意到在绵羊和山羊身上患的“羊瘙痒症”。
20世纪60年代，生物学家阿尔卑斯破坏其DNA和RNA后，其仍具感染性。
1947年水貂脑软化病，其症状与“羊瘙痒病”相似。
最为震惊的是1996年“疯牛病”，在英国引起的一场空前的恐慌，一时间人们“谈牛色变”。
多年来人们一直认为它是一种不能查到任何核酸，对各种理化作用有很强抵抗力，传染性极强，分子量在2.7万~3万的蛋白质颗粒，但近来又有研究报道，朊病毒含有微量核酸。
它是能在人和动物中引起可传染性脑病（TSE）的一个特殊原因。
朊病毒与真病毒存在一些主要区别：阮病毒呈淀粉样颗粒状，无免疫原性，无核酸成分，由宿主细胞内的基因编码，抗逆性强、能耐杀菌剂和高温。
朊病毒的致病机理是1982年普鲁宰纳提出的朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”，以后魏斯曼等人对其逐步完善。
其要点如下：1.朊病毒蛋白有两种构象：细胞型（正常型PrPc）和瘙痒型（致病型PrPsc）。
两者的主要区别在于其空间构象上的差异。
PrPc仅存在a螺旋，而PrPsc有多个β折叠存在，后者溶解度低，且抗蛋白酶解；2.PrPsc可胁迫PrPc转化为PrPsc，实现自我复制，并产生病理效应；3.基因突变可导致细胞型PrPc中的α螺旋结构不稳定，至一定量时产生自发性转化，β片层增加，最终变为PrPsc型，并通过多米诺效应倍增致病。
朊病毒致病如此强，其传播途径也是多样的，主要通过以下几种途径传播：1.食用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤；2.医源性感染：如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等；3、朊病毒存在变异和跨种族感染，主要为牛、羊等反刍动物；4、朊病毒可感染多个器官，已知的主要为脑髓。
初中生物朊病毒知识点总结
初中生物朊病毒知识点总结一、朊病毒的基本概念朊病毒（Prion）是一种特殊的传染性蛋白质，它不含有遗传物质如DNA或RNA，但却能够诱导正常的朊蛋白发生结构变化，从而引发一系列神经退行性疾病。
朊病毒的发现挑战了传统关于病原体必须含有遗传物质的观点，为生物学领域带来了新的研究课题。
二、朊病毒的结构与特性1. 结构特点- 朊病毒通常由一个或多个异常折叠的朊蛋白分子组成。
- 这些异常折叠的蛋白质具有高度的稳定性和抵抗蛋白酶消化的能力。
- 朊病毒的形态多样，可以在多种生物体内发现。
2. 传染性- 朊病毒能够通过直接或间接接触传播，例如通过受污染的手术器械、器官移植等途径。
- 它们能够在宿主体内诱导正常的朊蛋白发生结构变化，从而形成更多的朊病毒。
三、朊病毒引起的疾病1. 克雅氏病（Creutzfeldt-Jakob Disease, CJD）- 是人类中最常见的朊病毒疾病。
- 表现为进行性痴呆、肌阵挛、行为改变等症状。
- 通常在症状出现后1-2年内导致死亡。
2. 变异型克雅氏病（Variant Creutzfeldt-Jakob Disease, vCJD） - 主要影响年轻人群，平均发病年龄在30岁以下。
- 症状包括精神病性症状、严重头痛、肌肉僵硬等。
3. 格特瑞-斯特劳斯勒症候群（Gerstmann-Sträussler-Scheinker syndrome, GSS）- 表现为共济失调、眼肌麻痹、痴呆等症状。
4. 动物中的朊病毒疾病- 牛海绵状脑病（Bovine Spongiform Encephalopathy, BSE），俗称“疯牛病”。
- 羊瘙痒症（Scrapie）。
四、朊病毒的检测与诊断1. 临床诊断- 根据病人的临床症状和体征进行初步诊断。
- 朊病毒疾病的症状与其他神经退行性疾病相似，需要通过实验室检测来确诊。
2. 实验室检测- 免疫组化染色：利用抗体特异性识别朊蛋白。
- 西方印迹（Western blot）：检测脑组织中的异常朊蛋白。
朊病毒
2.3 参与淋巴细胞信号传导
PrPC可高水平地在人T、B淋巴细胞、单核 细胞及树突状细胞中表达，不同细胞中表达 PrPC的糖基组成、糖链形状及蛋自酶解的敏感 性都有差异。
[4].韩生成,田 波.朊病毒的基因及其蛋白质结构生物学的研究[J].科学 通报,1998,43(19):2017-2024
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2.1 细胞凋亡
在PrP敲除小鼠神经 元中，多种凋亡相关蛋自 显著增加，线粒体Ca2+ 含量改变、细胞色素c释 放，都表明PrP参与细胞 凋亡调控过程。
体外试验也显示PrPC能够保护人的神经元免受 Bax诱导的细胞凋亡，而缺失八肽序列或C端带有突变 的PrP均不具有该活性。
2.2 与神经系统的关系
T细胞的活化伴随着其表而PrPC的表达上调， 且PrPC在记忆T细胞比初始T细胞的表达水平高。
2.4 抗氧化
PrPC通过与铜原子形成复合物而发挥抗 氧化活性。PrPC借其八肽重复区最多可结合 4个铜原子。结合后形成的复合物具有抗氧 化活性，从而保护细胞免受氧化损伤。
朊病毒疾病
3.1 朊蛋白（prpc）与朊病毒(prpsc)的区别
3.3 朊病毒（prpsc）的复制
成核聚模型（传染型）
模板辅助型（遗传型、散发型？）
参考文献
[1].Laura Westergard1,Heather M. Christensen1, and David A. Harris*.The Cellular Prion Protein (PrPC): Its Physiological Function and Role in Disease[J].Biochim Biophys Acta, 2007 June ,1772(6): 629–644. [2].葛忠源.朊病毒的研究进展[J].中国牧业通讯,2009(2):10-12. [3].李俊,林东海.朊病毒的三维结构[J].生命的化学,2007 , 27(1):53-55
疯牛病的元凶：朊病毒
朊病毒检测方法
• 1、动物接种试验
• 用建立试验动物感染模型来判断生物体是否感染朊病毒以 及发病特点的方法，是早期研究朊病毒传染性的主要试验 方法，也是研究朊病毒不可或缺的重要环节。该方法敏感 度较高，但是费时费力，且滴定误差较大。
• 2、组织病理学检测方法
• 组织病理学检测方法主要是通过检测羊痒病相关纤(SAF) 和神经元空泡化变性来诊断朊病毒的一种方法，也是检测 朊病毒的“金标准”方法之一。
• 凡能使蛋白质消化、变性、修饰而失活的方法， 均可能使朊病毒失活；凡能作用于核酸并使之失 活的方法，均不能导致朊病毒失活。
朊病毒的结构
• 正常人和动物细胞中朊蛋白称为PrPC，其分子量为33— 35KD，致病性朊病毒蛋白为称PrPSC，PrP27～30是 PrPSC部分酶解后除去N端66个氨基酸形成的。PrPC和 PrPSC两者是由同一基因PRNP编码的，其氨基酸序列完 全一致，质谱和气相测序以及别的生化研究发现共价键也 无变化，两者是异构体，本质差别在于它们构象上的差异， PrPC的a一螺旋为42％，B一折叠仅为3％，而PrPSC的a 一螺旋为30％，B一折叠反而高达43％。PrPSC是由于 PrPC发生蛋白质错误折叠，一些a一螺旋变构为B一折叠， 三维构象发生变化而产生的，其形成发生在翻译后的加工 过程。
另外，检测方法还有：
• • • • • 4、蛋白质错误折叠循环扩增 5、毛细管电泳法 6 、Protein A磁珠检测朊病毒 7、双色强荧光目标扫描法 8、红细胞分化相关因子水平检测方法
朊病毒病治疗的思路
• 朊病毒在机体内复制的分子基础是PrP6与PrP&间 构象转化，故而阻断PrPc向着PrP＆转化是朊病 毒病治疗的一个切入点。此外，朊病毒病主要特 征是朊病毒在中枢神经系统聚集，引起患病个体 脑组织的病理变化，凶此，减少PrP&的蓄积也是 治疗过程中经常考虑到的另外一个方面。
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朊病毒结构研究和致病机理分析摘要朊病毒病是人和动物的一种退行性脑病，主要包括羊骚痒病，疯牛病，以及人的克雅氏综合症等。
其致病因子被认为是一种由正常细胞PrP蛋白经非正常折叠所形成的蛋白质（PrPsc）。
PrPsc和PrPc来自于同一基因具有相同的氨基酸序列，但在二级结构和三级结构上有很大的不同。
科学界认为朊蛋白是一种不含核酸和脂类的疏水性糖蛋白关键词：朊病毒PrPc PrPsc 重组朊蛋白高级结构朊病毒（Prion Protein , PrP）是一种蛋白质亚病毒，是只有蛋白质而没有核酸的病毒，形态特征为小型蛋白质颗粒，大约有250个氨基酸组成，大小仅为最小病毒的1%。
它是由动物机体中高度保守的朊病毒蛋白基因编码的蛋白质并能在机体的多种细胞中表达，在中枢神经系统及神经元细胞中表达量最高。
朊病毒具有两种不同的分子构象：一种是存在于正常机体或感染动物的细胞中，没有致病作用，称为细胞朊蛋白（PrPc）,另一种是仅存在于感染动物的细胞中，称为朊病毒蛋白（PrPsc）。
两种蛋白的一级结构完全相同，但二极结构及高级结构则有着显著差异。
此种病毒可导致库鲁病（Ku-rmm）、克雅氏综合症（CJD）、格斯特曼综合症（GSS）、致死性家族失眠症（FFI）等常见人类疾病以及羊瘙痒病和疯牛病等动物疾病[1]。
朊病毒的传播途径包括：使用动物肉骨粉饲料、牛骨粉汤；医源性感染，如使用脑垂体生长激素、促性腺激素和硬脑膜移植、角膜移植、输血等。
朊病毒特点是耐受蛋白酶的消化和常规消毒作用，由于它不含核酸，用常规的PCR技术还无法检测出来。
朊病毒的复制并非以核酸为模板，而是以蛋白质为模板。
斯坦利由于发现PrPSC（一普里朊）和PrPC具有相同的一级结构而具有不同的二级和三级结构，打破了以往蛋白质的一级结构决定高级结构的定律，而获得了1997年诺贝尔生理学或医学奖[2]。
1982年普鲁宰纳提出了朊病毒致病的“蛋白质构象致病假说”，以后魏斯曼等人对其逐步完善。
其要点为：1、朊病毒蛋白有两种构象：正常型PrPc和致病型PrPsc，两者的主要区别在于其空间构想上的差异。
PrPc仅存在α螺旋，而PrPsc有多个β折叠存在，后者溶解度低，且抗蛋白酶解；2、PrPsc可胁迫PrPc转化为PrPsc，实现自我复制，并产生病理效应；3、基因突变可导致细胞型PrPc中的α螺旋结构不稳定，至一定量是产生自发性转化，β片层增加，最终变为PrPsc型，并通过多米诺效应倍增致病[3]。
朊病毒的一级结构PrP前体全长为253个（人）～264个（牛）氨基酸，分子质量为33～35KD。
PrP前体的N端的22个疏水氨基酸残基为信号肽序列。
C端的23个（人为22个）疏水氨基酸残基是糖基磷酸肌醇结合位点（GPI）。
这两部分将通过翻译后修饰水解除去，因此人的成熟PrP 仅为中间的第23位～第231位氨基酸共209个残基组成的序列。
N端的23～95位氨基酸残基之间有一个富含组氨酸和甘氨酸的八肽重复区（PHGGGWGO）（51～91位氨基酸），第96～112位氨基酸序列是PrP的结构控制区，113～135位有一段跨膜区，135～231位之间是3个束状螺旋区域[4]。
成熟的PrP分子有两个N型糖基化位点，分别为第181位和第197位的两个天冬酰胺（Asn）残基，在第179位和第214位的两个半胱氨酸（Cys）残基之间有一个二硫键，第183位和第192位的2个苏氨酸（Thr）磷酸化序列一致，第145位的酪氨酸（Tyr）被硫化，第155位的酪氨酸是其磷酸化位点之一（除灵长类及啮齿类动物之外），第147位～第163位的氨基酸之间有一芳烃回文序列。
此外PrP含有3组不同的短肽重复，第一组为6肽重复结构；第二组为8肽重复结构（PHGGGWGQ）（其中第一个重复是9肽：PQGGGGWGQ）；第三组是2个肽的串联重复，与前面所提到的芳烃回文序列部分重合，所有这些重复似乎为PrP独有[2]。
研究发现PrP序列中的糖基化位点，形成二硫键的Cys位点和疏水的跨膜区最为保守。
其次为N端的信号肽水解位点，C端的糖基磷酸肌醇结合位点（GPI）和α螺旋结构区域的序列，八肽重复序列极为保守，均为P（H/Q）GGG（G/-）WGQ，但不同物种之间的重复拷贝数有所不同。
PrP经过蛋白酶K水解后，其正常的PrPc被完全水解掉，而有侵染特性的PrPsc则被水解掉N端的67个氨基酸残基和C端的25个氨基酸，变为分子质量只有27～30KD的PrP27～30。
据研究推测蛋白酶K的N端切点位于富含G的八肽重复区域，在89～90位点的G-W间的肽键断裂。
这种具有抗蛋白酶K功能的PrP27-30（PrP-res）的出现被认为是朊蛋白病毒致病的关键[5]。
一般认为PrPc三维结构形似“风筝”，其N端存在着缺乏有序结构的片段，这一结构片段高度柔顺，可以在溶液中随意摆动，犹如风筝的“尾巴”，在其C端则含有3个α螺旋，2个反向平行的β-折叠及一个二硫键，有多处被糖基化、磷酸化、硫基化等化学修饰的氨基酸位点，结构严密，形态固定，构成一个球状结构区域，是一个自折叠单位，整体看来形似风筝的头和躯干。
最近提出的BoPrP23-230NMR结构模型与HuPrP23-230NMR结构模型高度相似，也说明了朊蛋白病的代表—疯牛病从牛传染给人的可能[5]。
PrPsc及其经过蛋白酶水解后形成的PrP27～30极为难溶，以往的变换红外光谱（FTIR）和核磁共振（NMR）等方法已不可能研究及预测出其较为准确的三维模型。
因此在以上研究出的PrPc的结构模型基础上，人们试将其中的部分α螺旋改为β折叠，进而探索其新的PrPsc 结构模型。
PrPC→PrPSCPrPSC在N端切割可以产生PrP27-30，这种分子是一种蛋白酶抗性蛋白，能够聚集成为棒状淀粉样蛋白。
二级结构出现α螺旋→ β折叠转换，PrPC的α螺旋含量达到42%，β片层仅占3%；PrPSC的α螺旋含量降到30%，β片层达到45%；PrP27-30 α螺旋含量则仅为21%，而β片层达到54%。
具有大量的β折叠的PrPsc溶解度会降低，抗蛋白酶水解能力会增强，在转变过程中，唯一的二硫键仍保持完好，主要转变部位在第90～112位的氨基酸残基之间[6]，β片层含量的增加可能是聚合成淀粉样原纤维的最直接原因。
Prusiner实验室的Wille最近提出了PrPsc的二维结晶结构模型。
这种模型显示出跟以往不同的特点是α螺旋不是转变为β折叠，而是转变为β螺旋，整个二维结晶结构模型呈六边形结构，N端的β螺旋位于六角单元之内，与位于六角形边上的第二个螺旋和第三个螺旋及位于六角形单元之间的糖基相对称[7]。
他的这个模型是通过电镜发现的，结晶结构只能在高分辨率的条件下被发现，光谱研究条件下β折叠和β螺旋是不能被区分的，所以这点差异在早期的研究中没有被发现。
朊病毒特殊的理化性质1. 高压蒸汽灭菌（134℃～138℃）18分钟不能使其完全灭活。
2. 对紫外线（波长254nm）照射的抵抗力比一般的病毒高40～200倍，但是对237nm的紫外线敏感。
3. 对一般的离子辐射和超声波抵抗力很强。
4. 对许多微生物有致死作用的一般化学消毒剂对朊病毒却无法起到坡坏作用，如37℃的20%的福尔马林溶液中可存活28个月。
5. 对多种核酸酶（RNA酶和DNA酶）有抵抗作用，但可以被胰蛋白酶降解。
这一点也证明了朊蛋白中不含有核酸。
6. 一些蛋白质变性剂或氨基酸化学修饰剂对其具有灭活或抑制作用，如尿素、SDS等处理则使其失去活性。
朊病毒独特的生化特性1. 不形成包涵体，不含非宿主蛋白，不诱生干扰素，对干扰素也不敏感，不干扰其他病毒诱生干扰素，也不受普通病毒干扰。
2. 不破坏宿主B细胞和T细胞的免疫功能，也不引起宿主的免疫反应。
3. 在电镜下见不到其病原颗粒，但可检测出痒病相关纤维（SCeapre Associate Fibrils，SAF）4. 朊蛋白病毒一旦致病，免疫增强剂和免疫抑制剂均不能改变致病过程。
5. 朊蛋白病毒（PrPsc）在温和的清洁提取物中大量聚合成痒病相关纤维（SAF）或短杆结构，即在非变性去污剂中不溶，而细胞朊蛋白（PrPc）则可以完全溶于其中，只以单体或是二聚体形式存在，故用核磁共振（NMR）和X光谱分析就可以检测到PrPc的三维构象，却不能辨别PrPsc的构象。
6. PrPsc具有相对的抗蛋白酶水解特性，如在用蛋白酶K进行水解时，PrPsc只被水解掉其N 端的67个氨基酸残基，形成PrP27～30成为其致病的“先驱”。
而PrPc则可被完全水解掉[11]，故PrPsc的半衰期特别长，而PrPc的半衰期短。
7. PrPsc和PrPc都依赖于磷酸肌醇磷脂酶结合位点（GPI）附着在细胞表面，经过磷酸肌醇磷脂酶C（PUPLC）酶解后，PrPsc不能从膜上释放，而PrPc则可以。
用Trion X-114进行相分离后，PrPc处于水相。
而PrPsc则处于Trion X-114相中。
8. 用特异的抗体与朊蛋白反应，PrPsc有血清反应，而PrPc则没有反应。
说明两者的高级结构是不同的[8]。
阮病毒的致病机理阮病毒是一种只含有蛋白质而不含核酸的分子生物并且只能在寄生宿主细胞内生存。
因此，合成阮病毒所需的信息有可能是存在于寄主细胞质中，而阮病毒的作用，仅在于激活在寄主细胞中为朊病毒编码的基因，使得朊病毒得以复制繁殖。
另一种学说认为朊病毒的蛋白质能为自己编码遗传信息。
这种假说与传统的分子生物学中的“中心法则”是相违背的，因为朊病毒没有核酸。
于是人们假设朊病毒复制可能的方法，一认为是通过逆转译过程产生为朊病毒编码的DNA或RNA（如为RNA则还需进行逆转录）必须存在逆转译酶，甚至还要有逆转录没。
二为蛋白质指导下的蛋白质合成，即蛋白质本身可作为遗传信息。
宿主细胞的朊病毒蛋白能够被转化为错误折叠且具有传染性的PrPsc形式，并最终引发朊病毒疾病。
如今，英国科学家通过开发出一种新的细胞体系，从而为研究朊病毒蛋白如何被转化为错误折叠的蛋白质提供了新的视点。
研究人员认为，这一发现为朊病毒疾病药物的研制铺平了道路。
为了更为详细地研究朊病毒的转化，伦敦大学学院的R. Goold和同事开发的朊病毒蛋白在羧基端表达了一个MYC标签。
它们被转染进入一个易感朊病毒的小鼠细胞系——该细胞系内生的朊病毒蛋白已被“沉默”了。
研究人员发现，被MYC标记的结构在野生型水平上被表达并且正常地局部化，同时在暴露于朊病毒的情况下会完全转化为MYC标记的PrPsc。
为了证实这些细胞在产生具有传染性的朊病毒，它们的提取物被用来感染小鼠，后者随后发展出了神经病理类型的朊病毒疾病。
之前的研究表明，重新合成的PrPsc在暴露于传染物质72小时（或更长）后将会出现。