Dr jiapu ZHANG分享 http://blog.sciencenet.cn/u/jiapuzhang

博文

朊病毒疾病: 揭露免疫的秘密 (MIT Technology Review 麻省理工科技评论)

已有 2125 次阅读 2022-1-12 13:11 |系统分类:论文交流

兔是免疫于朊病毒的。


朊病毒是一种畸形的蛋白质,它从蛋白质和感染而得名。

russian.jpg

(图片来自 'Мостик устойчивости: Секреты кроликов [2]')

朊病毒导致一些致命的疾病,如牛的疯牛病,羊的搔痒症,人的库鲁,CJD, vCJD, GSS, FFI。目前无法有效治愈这些疾病。


rabbit_prion.jpg

(图片来自'[1] MIT Technology Review'及 'Fig.2 of https://arxiv.org/pdf/1106.4628.pdf ')

然而,近年来,生物学家已经发现了几种动物免疫于朊病毒疾病。这些动物包括马,狗和兔子。没有人知道为什么? 但是科学家花费了很多努力正在找出原因来。在过去的几年里,科学家已经确认了这些免疫物种的蛋白质结构。今天,澳大利亚巴拉瑞特大学的张家普的分子模拟给出了一个令人深刻的印象。 


改变温度和pH值模拟这些蛋白质是如何改变它们的蛋白质结构的。离真正揭秘朊病毒疾病还很遥远,但是绝对值得我们去探索与追求!




References

[1]  https://www.technologyreview.com/2011/06/27/193403/prion-disease-secret-of-immunity-revealed/


MIT Technology Review


Prion Disease: Secret of Immunity Revealed


Rabbits are immune to prion diseases. Now one molecular biologist thinks he knows why and says the secret could help in developing a treatment


By Emerging Technology from the arXivarchive page

June 27, 2011


A prion is a misshapen protein that acts like an infectious agent (hence the name, which comes from the words protein and infection).



Prions cause a number of fatal diseases such as mad cow disease in cattle, scrapie in sheep and kuru and Creutzfeldt-Jakob disease (CJD) in humans. There is no cure and potential treatments are highly speculative.


In recent years, however, biologists have discovered several animals that are immune to prion diseases. These include horses, dogs and rabbits. Nobody knows why.


But a great deal of effort is being expended to find out. In the last couple of years, molecular biologists have identified the structure of the proteins in these immune species that in other animals cause prion disease. The obvious question is this: what’s the difference?


Today, we have an answer thanks to an impressive set of molecular simulations carried out by Jiapu Zhang at the The University of Ballarat in Australia.


Zhang has simulated how these proteins change shape as their temperature and pH changes.


His conclusion is that the immune proteins are more stable than the others because of a salt bridge that connects two parts of the immune proteins “like a taught bow string”. This prevents them from misfolding into an infectious form.


That’s an interesting result because it immediately provides a therapeutic target to aim at. “This salt bridge might be a potential drug target for prion diseases,” says Zhang.


The idea is that it might be possible to stabilise prion proteins in cattle, sheep and humans using an artificial salt bridge, similar to the one in dogs, horses and rabbits.


A long shot but certainly worth pursuing.


Ref: arxiv.org/abs/1106.4628: The Nature Of The Infectious Agents: PrP Models Of Resistant Species To Prion Diseases (Dog, Rabbit And Horses) 


[2] https://www.popmech.ru/science/11760-mostik-ustoychivosti-sekrety-krolikov/


НАУКА РАЗНОЕ                      01.07.2011, 00:00

Мостик устойчивости: Секреты кроликов

Прионы – инфекционные агенты, вызывающие сложные и пока неизлечимые болезни коров, овец и человека. Однако кролики, собаки или лошади к ним удивительно устойчивы. Оказывается, все дело в «солевых мостиках». Популярная механика


Популярная механика

редакция

Тэги: Собаки Лук


Прионы — опасные и хитрые инфекционные агенты. Это не паразитические черви, не простейшие, не бактерии и не вирусы — их вообще не стоит считать живыми. В них нет нуклеиновых кислот: прионы представляют собой полипептидные цепочки белков аномальной пространственной конфигурации. И «размножаются» они крайне необычно. Взаимодействуя с нормальным белком организма, они меняют и его конформацию, превращая в новый опасный прион. О страшной «прионной угрозе» мы рассказывали в заметке «100% заражение».


Обнаружены прионы были сравнительно недавно, известно о них довольно мало. Но считается, что они могут быть ответственны за развитие целого ряда заболеваний — не только у людей. Поклонникам сериала «Доктор Хаус» знакомы страшноватые названия прионных болезней — болезнь Крейцфельда-Якоба, болезнь Куру и т. д. Широкую известность получили случаи «коровьего бешенства» (губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота), имеющего как раз прионную природу.


Действенных способов терапии до сих пор нет, зато обнаружен ряд животных, которые обладают неожиданной устойчивостью к прионным инфекциям. В их числе — и обыкновенные собаки, кролики, лошади. Природа такой устойчивости до сих пор оставалась абсолютной загадкой. Лишь теперь, благодаря работающему в Австралии биологу и математику Цзяпу Чзану (Jiapu Zhang) мы можем кое-что об этом рассказать.


Ученый проводил компьютерное моделирование изменений пространственной конформации прионов, выделенных из этих животных, при изменении температуры и рН. Он пришел к выводу, что прионы устойчивых видов обладают менее гибкой структурой, которую стабилизируют солевые мостики, дополнительные связи. Они фиксируют положение структурных доменов прионов, по выражению Чзана, «как туго натянутая тетива лука».


Этот вывод особенно интересен хотя бы тем, что сразу дает медикам направление, в котором можно вести создание терапевтических решений: стабилизация пространственной формы опасных для человека (и других видов) прионов путем создания в них дополнительных солевых мостиков.


По публикации Physics ArXiv Blog


[3] Zhang  JP (2012) The nature of the infectious agents: PrP models of resistant species to prion diseases (dog, rabbit and horses). In  "Prions and Prion Diseases: New Developments (J.M. Verdier Eds.), NOVA Publishers, 2012, ISBN 978-1-61942-768-6", Chapter 2, pages 41-48



https://blog.sciencenet.cn/blog-498408-1320703.html

上一篇:马普里昂蛋白(‘疯’马病)S167D最新MD研究进展
下一篇:[转载] 比尔·盖茨, 克里斯·安德森 推荐的100本 [生物物理] 书
收藏 IP: 120.21.168.*| 热度|

0

评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-27 13:44

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部