科学家们花了几十年的时间来更好地了解朊病毒是如何导致这些疾病的。但凯斯西储大学医学院和美国国立卫生研究院(NIH)落基山实验室的新研究聚焦于朊病毒可能如何形成以及它们如何导致不同的疾病结果。
这个合作研究团队使用克利夫兰结构和膜生物学中心冷冻电子显微镜核心和落基山实验室的特殊电子显微镜，通过革命性的新成像发现了一种新的朊病毒结构。新的结构是第二个朊病毒株，提供了一个原子水平的观点，如何损坏朊病毒蛋白自我转化和组装。
“朊病毒是一种不同寻常的病原体。不同的朊病毒导致宿主的疾病长度和症状不同，”医学院病理学助理教授艾莉森·克劳斯(Allison Kraus)说。他与美国国立卫生研究院的拜伦·考伊(Byron Caughey)共同领导了这项研究。“长期以来，这一直困扰着科学家，因为不同的疾病都是由相同的蛋白质破坏其原始形状造成的。”
这项研究发表在本月的《Nature Communications》杂志上。
Kraus说:“我们的研究确定了朊病毒的关键相似性和差异性，以及这些特征与其他类型的自转换蛋白质的比较。我们现在可以开始理解这些关键的相似性和差异性如何影响朊病毒疾病的疾病结果，并将其与其他脑部疾病的结果进行比较。”
根据美国国家卫生研究院的说法，当朊病毒蛋白重新折叠时，就会发生朊病毒疾病，引起连锁反应，其他朊病毒蛋白重新折叠并在大脑中积累。
Kraus说，新的朊病毒成像技术可能对了解朊病毒疾病的结果起到关键作用。
“神经退行性脑疾病非常复杂，”她说。“有迹象表明，不同的朊病毒疾病确实会发生损坏的形状，随着对更多朊病毒株的进一步研究，我们可以开始了解特定的朊病毒形状与疾病结果之间的关系。”
Forrest Hoyt, Heidi G. Standke, Efrosini Artikis, Cindi L. Schwartz, Bryan Hansen, Kunpeng Li, Andrew G. Hughson, Matteo Manca, Olivia R. Thomas, Gregory J. Raymond, Brent Race, Gerald S. Baron, Byron Caughey, Allison Kraus. Cryo-EM structure of anchorless RML prion reveals variations in shared motifs between distinct strains. Nature Communications, 2022; 13 (1)