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许晓东课题组在病毒中首次发现朊病毒

作者:黄海瀛    来源:     发布日期:2019-01-25     浏览次数:

     

        朊病毒(prion)是一类具有感染性的特殊蛋白,这种蛋白能将某种构象在同种蛋白甚至异种蛋白间传递,最终导致所有蛋白都发生变构。20世纪80年代科学家们在研究传染性海绵状脑病(transmissible spongiform encephalopathy, TSE)时发现了朊病毒的存在,美国生化学家Stanley Prusiner因发现朊病毒获得了1997年的诺贝尔生理学或医学奖。近40年来,科学家们陆续在动物、植物、真菌和细菌中发现了朊病毒。但是,作为自然界中数量巨大、种类繁多的生命形式,病毒中是否存在朊病毒一直不为人所知。

  近日,Nature Communications杂志在线发表了我校生命科学学院分子病毒学实验室题为“A viral expression factor behaves as a prion”的研究论文。2016届硕士研究生南昊为该论文第一作者,许晓东副教授为通讯作者,陈红英教授和英国肯特大学Mick Tuite教授为共同作者。

  许晓东副教授在研究杆状病毒表达因子LEF-10时发现,该蛋白具有不同寻常的聚集行为,这种现象与朊病毒十分类似。在酵母鉴定系统中,LEF-10表现出了典型的朊病毒特征。而在病毒感染的昆虫细胞中,高表达的LEF-10可以从可溶态转变成聚集态,进而调控病毒的增殖。这些结果表明,LEF-10是一个病毒编码的朊病毒。该发现解释了生物制品工业的一个困惑,即接种杆状病毒的数量与外源蛋白产量缺乏相关性。另外,人们很早就发现疱疹病毒感染与阿尔兹海默病具有某种联系;既然病毒可以编码朊病毒,那么这种联系的中间环节很可能是疱疹病毒编码的朊病毒;这或许为老年痴呆病的防治带来一线曙光。


聚集态的LEF-10阻止了病毒的增殖  

  受限于朊病毒的预测和鉴定手段,2016年以前,人们对朊病毒的认识局限于动物界和真菌界,2016年麻省理工学院的Susan Lindquist院士课题组在PNAS上报道了第一个在植物中发现的朊病毒,2017年哈佛大学的科学家们在Science上报道了第一个在细菌中发现的朊病毒。我校的该项研究,将朊病毒存在的范围拓展到生命形式的最后一个领域——病毒界。至此,“朊病毒广泛存在”假说终于得到了确证。这是一项可以写进教科书的发现,表明我校在朊病毒领域的研究处于世界前沿。

  该研究得到我校引进人才启动经费的资助。

  原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-018-08180-z

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