马继延《Science》朊病毒致病机制

俄亥俄州立大学分子和细胞生物学、华东师范大学生命科学系马继延教授领衔的研究小组在Science在线版上发表朊蛋白最新研究进展文章Generating a Prion with Bacterially Expressed Recombinant Prion Protein，解析阮蛋白的结构和致病机制。

　　

生物通报道，俄亥俄州立大学分子和细胞生物学马继延教授领衔的研究小组在Science在线版上发表朊蛋白最新研究进展文章Generating a Prion with Bacterially Expressed Recombinant Prion Protein，解析阮蛋白的结构和致病机制。

 

马继延博士主要从事疯牛病发病机理研究以及苯醌和维生素E的毒性及其对人类健康的影响，近年来以第一作者先后在Science、JBC等国际一流杂志发表文章十多篇。马继延博士目前是美国俄亥俄州立大学分子和细胞生物学系副教授，同时兼任华东师范大学大学生命科学院生物医学学科教授。

 

文章作者还包括华东师大的Chong-Gang Yuan，以及俄亥俄州立大学的Fei Wang和Xinhe Wang。

 

朊蛋白是人体内一种正常无致病性的短链蛋白质。一旦朊蛋白构型发生改变，即朊蛋白折叠方式发生改变就可形成可致病性蛋白质，引发致命的、传染的海绵壮病毒性脑病，称疯牛病。

 

马继延教授领衔的研究小组用大肠杆菌载体表达出小鼠的重组阮蛋白，这种重组阮蛋白结构经过修饰，与致病性阮蛋白一样，具有凝聚性、耐阮酶以及具有自我延续性。

 

为了检验这一阮蛋白的致病性，马继延教授领衔的研究小组将重组朊蛋白体注射到正常健康的小鼠脑内，结果在130天左右，小鼠表现出有致病性阮蛋白感染的神经症状，并且在150天左右进入疾病的终末期。

 

对这些小鼠的临床症状以及病例特征进行全面分析，结果发现，感染阮蛋白后，小鼠表现出严重的临床症状，并且对阮酶具有抵抗力，该病还具有传播性。

 

这一研究结果首次在小鼠身上证实，致病性朊蛋白的确是由正常阮蛋白结构发生变化所引起。这为哺乳动物，甚至是人类发生朊蛋白感染疾病研究打下了基础。

（生物通 张欢）

 

关于马继延

马继延博士1996年在美国芝加哥伊利诺大学获得博士学位，2002年任美国俄亥俄州立大学Assistant Professor，2003年任微生物所客座教授。马继延博士近年来主要从事朊病毒致病机理的研究，以第一作者在Science，PNAS，Nat. Cell Biol. 上发表了具有重要学术价值的朊病毒方面的研究论文。 　　朊病毒（Prion）能引起人和动物的重要疾病，英国疯牛病事件发生后，朊病毒的研究引起了各方面的高度重视。朊病毒是一种新型的蛋白质感染因子，属于构象病，是由于PrPC发生构象变化转变成PrPSC所致。马继延博士研究表明：在胞质环境中能产生具有神经细胞毒性的PrPSC样构象蛋白，这一发现对于研究朊病毒疾病的产生具有重要的意义。

 

生物通推荐原文检索

Generating a Prion with Bacterially Expressed Recombinant Prion Protein

Fei Wang,1,* Xinhe Wang,1,* Chong-Gang Yuan,2 Jiyan Ma1,2,

 

The prion hypothesis posits that a misfolded form of prion protein (PrP) is responsible for the infectivity of prion disease. Using recombinant murine PrP purified from Escherichia coli, we created a recombinant prion with the hallmarks of the pathogenic PrP isoform: aggregated, protease-resistant, and self-perpetuating. After intracerebral injection of the recombinant prion, wild-type mice developed neurological signs in ~130 days and reached the terminal stage of disease in ~150 days. Characterization of diseased mice revealed classic neuropathology of prion disease, the presence of protease-resistant PrP, and the capability of serially transmitting the disease, confirming that these mice succumbed to prion disease. Thus, as postulated by the prion hypothesis, the infectivity in mammalian prion disease results from an altered conformation of PrP.

 

1 Department of Molecular and Cellular Biochemistry, Ohio State University, Columbus, OH 43210, USA.

2 School of Life Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China.

* These authors contributed equally to this work.