朊病毒蛋白

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朊病毒蛋白有两种构象:正常型(PrPc)和致病型(瘙痒型)(PrPsc)。

两种构象的蛋白由同一染色体基因(PRNP)编码,其氨基酸序列完全一致,两者的分子量均为33~35 KD。

PrPC和PrPSc虽然具有完全相同的一级序列,但因构象上的差异导致生化性质显著不同:

PrPC是可溶的单体,以α螺旋为主,易被蛋白水解酶K降解;

PrPSc高度不溶,β折叠含量高,极易形成抗蛋白酶K水解的多聚体。

PrP的构象变化造成了其理化和生化性质的显著变化。朊病毒蛋白正常的构象PrPC没有致病性, 但在一定的条件下可以转化成致病型PrPSc这种异常构象,从而引起传染性海绵状脑病的发生。

朊病毒的复制机理:

这种具有感染性的因子主要由被称为PrP的蛋白质组成的。这种蛋白质可以在细胞的质膜上找到(具体功能还不了解),但是与具有感染性的因子PrpSC与正常因子PrPC在形状上有一点不同。科学家推测这种变形的蛋白质会引起正常的PrPC转变成具有感染性的蛋白质,这种连锁反应使得正常的蛋白质和致病的蛋白质因子都成为新病毒的材料。在这个假说被提出来以后,产生PrP的基因被抽离出来,产生不同形状的突变基因被成功的定义和复制,研究实验鼠的结果为这个假说提供了支持,这些证据是强有力的,但并不是无可争议的。进一步研究发现,朊病毒蛋白是人和动物正常细胞基因的编码产物(人的该基因位于第20号染色体短臂)。

致病型(PrPsc)蛋白作为“种子”,诱发正常型(PrPc)蛋白转变为致病型。

朊病毒的致病机理:

朊病毒通过不断聚合,形成自聚集纤维,然后在中枢神经细胞中堆积,最终破坏神经细胞。

根据脑部受破坏的区域不同,发病的症状也不同,如果感染小脑,则会引起运动机能的损害,导致共济失调;如果感染大脑皮层,则会引起记忆下降。变异性克雅氏病的致死率较高。

原核生物转录的终止有两种主要机制。

一种机制是需要蛋白质因子ρ的参与,称为依赖ρ因子(ρfactor)的转录终止机制, 另一种机制是在离体系统中观察到,纯化的RNA聚合酶不需要其他蛋白质因子参与,可使转录终止,称为不依赖ρ因子的转录终止机制.。

1依赖ρ因子的转录终止:

Rho因子是rho基因的产物,广泛存在于原核和真核细胞中,由6个亚基组成,分子量300KD。

Rho因子结合在新生的RNA链上,借助水解ATP获得能量推动其沿着RNA 链移动,但移动速度比RNA聚合酶慢,当RNA聚合酶遇到终止子时便发生暂停,Rho因子得以赶上酶。

Rho因子与RNA聚合酶相互作用,导致释放RNA,并使RNA聚合酶与该因子一起从DNA上释放下来。

(本质上行使的是一个释放工作)

2不依赖ρ因子的转录终止:

在这种转录终止系统中,模板DNA在终止位点附近有特殊的连续T序列,在连续T 之前有富含GC互补区及几个插入碱基。

这种互补区的转录物可形成茎-环结构,影响RNA聚合酶的构象使转录暂停;

同时,由于转录产物的(rU)n与模板的(dA)n之间的dA∶rU杂交区的双链是最不稳定的双链,使杂化链的稳定性下降,而转录泡模板区的两股DNA容易恢复双链,释出转录产物RNA,使转录终止。

伴侣蛋白(chaperone)是指那些协助其他大分子结构[折叠/退褶、组装/解体]的蛋白质,在这些大分子结构具备了正常的生物学功能后停止工作。

伴侣蛋白可以

1防止不正确折叠中间体的形成和2没有组装的蛋白亚基的不正确聚集,

3协助多肽链跨膜转运以及4大的多亚基蛋白质的组装和解体。

野生型大肠杆菌(E.Coli)产生的β-半乳糖苷酶可以将无色化合物X-gal切割成

半乳糖和深蓝色的物质(5-溴-4-靛蓝)。深蓝色的物质可使整个菌落产生蓝色变化。在经人工插入外源基因后,突变型大肠杆菌的β半乳糖苷酶基因被插入的外源基因切断,无法形成完整的β半乳糖苷酶,故不能对无色化合物X-gal进行切割,菌落呈白色。

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