Only Perception: 追蹤 Prions

2008-08-12

追蹤 Prions

Tracking Prions
http://www.physorg.com/news132897322.html

June 17, 2008

具傳染性的蛋白質稱為 prions 已被認定為「狂牛症（BSE）」的起因。這些罪犯是「折疊錯誤的」蛋白，能「感染」健康的蛋白質。這種 prion 疾病的分子基礎尚未完全了解。為何某些蛋白會傳染而另一些則不會？

一個由 Beat Meier（瑞士 ETH Zurich）與 Raimon Sabate（法國 Bordeaux 大學）領軍的團隊利用核磁共振圖譜（NMR spectroscopy）檢查二種形態不同的 prion 形成蛋白域（protein domain，譯註：幾十到幾百個胺基酸所構成的小單元，不同 domain 提供不同功能）。在 Angewandte Chemie 期刊中，這些研究者報告傳染性與非傳染性的差異顯然是在它們的分子結構。

Prion 這個字源自於「由蛋白質構成的傳染性粒子（Proteinaceous Infectious Particle，譯註：proteinaceous，形容詞，由蛋白質構成的... ）」這個名詞。這些都是能以不同方式折疊的蛋白質。致病的 prions 很危險，因為它們能將生理上非致病的的分子轉換成不健全的形態。通常，prions 大部分由 β-sheet 結構所組成。這些如手風琴般折疊的蛋白質緞帶能輕易地聚集成線一般的結構（amyloid fibrils，類澱粉原纖維）。

這個研究團隊拿真菌蛋白 HET-s 的 prion 形成域為例。當 pH 值為 7 時 -- 在生理學狀態下 -- 此區域形成傳染性原纖維。在酸性溶液中，pH 3，它也形成原纖維，但這些不具傳染性。

透過核磁共振圖譜，該團隊能更接近觀察這種蛋白。NMR 能夠評估特定原子核之間以及與它們周遭化學物質之間的核自旋交互作用，那能提供關於分子以及分子碎片的結構及力學資訊。

研究者發現：pH 7 與 pH 7 的 prion 圖譜十分不同。它們大部分都排列成堅硬的 β-sheet 結構，但仔細觀察時，可以發現結構分歧頗大。

尤其令人矚目的是，具傳染性的 pH 7 形態有高度彈性的環圈附加在堅硬域之上。這些在非傳染性的 pH 3 prions 上看不到。

"缺乏傳染性的 pH 3 原纖維，其分子結構顯然與生理學 pH 所形成的原纖維十分不同，" 研究者下結論。

※ 相關報導：

＊ Infectious and Noninfectious Amyloids of the HET-s(218–289) Prion Have Different NMR Spectra
http://www3.interscience.wiley.com/journal/119818568/abstract

Christian Wasmer, Alice Soragni, Raimon Sabate, Dr.,
Adam Lange, Dr., Roland Riek, Prof., Beat H. Meier, Prof.
Angewandte Chemie International Edition, Volume 47 Issue 31,
Pages 5839 - 5841
doi: 10.1002/anie.200704896

◆ 保護食物鏈免受人類形態狂牛症影響的檢測
Test to protect food chain from human form of Mad Cow Disease
http://www.physorg.com/news137670159.html

Jbrgen A. Richt 等人在 8/31 當期的 Journal of Agricultural and Food Chemistry 上報告第一種檢測方法的發展，那能夠立刻發現在屠宰時受到來自於牛隻腦部或脊髓組織污染的牛肉，避免可能的人類形態狂牛症的擴散。他們表示目前並沒有能即時檢測中樞神經系統的方法，只能避免人類接觸這些有問題的組織。他們描述一種基於螢光色素脂褐素（lipofuscin，譯註：一種腦細胞代謝產物）的檢測，這種物質在牛的神經系統中有相當高的濃度，研究者發現它是一種相當可靠的指示劑，能呈現牛屍體與肉塊中的腦與脊髓組織。

※ 相關報導：

＊ Fluorescence-Based Method, Exploiting Lipofuscin, for Real-Time Detection of Central Nervous System Tissues on Bovine Carcasses
http://pubs.acs.org/cgi-bin/sample.cgi/jafcau/2008/56/i15/abs/jf0734368.html

Holger Schoonenbrucher, Ramkrishna Adhikary, Prasun Mukherjee,
Thomas A. Casey, Mark A. Rasmussen, Frank D. Maistrovich,
Amir N. Hamir, Marcus E. Kehrli Jr., Jurgen A. Richt, and
Jacob
J. Agric. Food Chem., 56 (15), 6220–6226, 2008.
doi: 10.1021/jf0734368