传染性朊病毒的最高分辨率成像提供了这些异常蛋白如何组装导致人类和动物致命的神经退行性疾病的第一个原子水平数据。以及它们如何成为新疗法的潜在目标。
这项研究由凯斯西储大学和美国国立卫生研究院(NIH)共同进行，发表在《分子细胞》杂志上。
“这些详细的朊病毒结构为理解和靶向这些目前无法治疗的疾病提供了一个新的前提，”该研究的主要作者、凯斯西储医学院病理学系助理教授艾莉森·克劳斯(Allison Kraus)说。
她说，看到这些致命蛋白的基本组成部分，为阻断朊病毒的传播、积累和毒性的治疗策略提供了基础。
朊病毒是大脑组织中的蛋白质，它们将不规则的“错误折叠”形状传递到同一蛋白质的常规版本上。也是哺乳动物疾病的来源，包括人类疾病，如克雅氏病(CJD)及其变体，称为vCJD，以及Gerstmann-Str?ussler-Scheinker综合征等。
类似的朊病毒样机制出现在其他神经退行性疾病的特征性蛋白中，包括帕金森病、Lou Gehrig病(也称为ALS或肌萎缩侧索硬化症)、慢性创伤性脑病(CTE)和阿尔茨海默病。
虽然病例很少，但朊病毒疾病可以在人与人之间传播;其他疾病很容易在动物之间传播，如慢性消耗性疾病。
在这项研究中，研究人员对来自临床患病仓鼠大脑的啮齿动物适应痒病朊病毒进行了成像。
低温电子显微镜(cryo-EM);在美国国立卫生研究院和克利夫兰结构和膜生物学中心冷冻电子显微镜核心设施在凯斯西储;Kraus (CWRU)， Byron Caughey (NIH)和研究技术分部(NIH)小组之间的合作管道，研究人员能够确定这些蛋白质的基本构建块的各个方面，包括其氨基酸的位置。
通过将朊病毒悬浮在冰中，低温电子技术允许研究人员使用专有软件拍摄数千张蛋白质组合的图像，以建立3D原子分辨率模型。
克劳斯说，这是第一次成功地对脑源性朊病毒进行原子级成像，为类似的“解决其他朊病毒结构”打开了大门。该研究还获得了另一种不同的朊病毒菌株的低分辨率图像，揭示了两种菌株之间的结构差异。
克劳斯说:“人们认为，朊病毒的结构与不同的疾病有关，因此存在许多变化。”“更高分辨率的图像为这些传染病的病因和进展提供了许多方面的清晰度，这些传染病在本质上是由蛋白质引起的，而不是病毒或细菌。”
