朊病毒突变体D178N-129M/V导致不同表型神经疾病的生物化学基础

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    30970150
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    肖庚富
  • 依托单位：
    中国科学院武汉病毒研究所
  • 学科分类：
    C0107.病毒学
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

朊病毒（Prion）又称蛋白质侵染颗粒，是只含有蛋白质而不含有核酸的新型亚病毒。人 PRNP基因D178N突变与M129连锁，引起致死性家族性失眠症（FFI）；D178N突变与V129连锁，则引起克雅病（CJD）。.在报道中国首例FFI家系并发现细胞型朊蛋白与小分子热休克蛋白alphaB-crystallin相互作用（FEBS Lett.2005;J Neurol.2007）的基础上，本项目利用分子筛液相色谱、质谱、免疫共沉淀等技术，比较研究朊病毒突变体D178N/M129、D178N/V129(23-231aa)在二级结构、聚集途径、抗蛋白酶消化、与分子伴侣alphaB-crystallin和神经递质受体NMDAR结合能力等方面的差异及其与氧化应激、细胞凋亡的关系。揭示D178N-129M/V导致不同表型神经疾病的生物化学基础，为阐明神经退变性疾病的致病机制并控制其发生、发展奠定基础。

结项摘要

朊病毒（Prion）又称蛋白质侵染颗粒，是只含有蛋白质而不含有核酸的新型亚病毒。人PRNP 基因D178N 突变与M129 连锁，引起致死性家族性失眠症（FFI）；而D178N 突变与V129 连锁，则引起克雅病（CJD）。本项目利用分子筛液相色谱、质谱、圆二色光谱及免疫共沉淀等技术，比较研究朊病毒突变体D178N/M129、D178N/V129（23-231aa）在二级结构、聚集途径、抗蛋白酶消化、与分子伴侣结合等方面的差异及其与氧化应激、细胞凋亡的关系。. 研究结果表明，朊蛋白突变体D178N/M129相对于野生型朊蛋白的热力学稳定性显著降低，M129V的连锁突变一定程度上提高了其热力学稳定性。以高效液相色谱结合质谱技术检测体外氧化损伤表明，D178N/M129相较于野生型朊蛋白或突变体D178N/V129更易被氧化损伤。圆二色光谱分析表明氧化修饰产物具有相对更多的β-折叠含量且热力学稳定性进一步降低。D178N的氧化修饰一定程度上增强了其抗蛋白酶K消化的能力。以ThT外源荧光光谱检测D178N/M129的错误折叠动力学，实验结果表明朊蛋白突变体D178N/M129形成纤维化聚集所需的时间相对于D178N/V129更短。此外，在发生氧化损伤后D178N/M129纤维化聚集的延滞期增加，而D178N/V129最终的ThT荧光值显著降低。以上结果反映出朊病毒蛋白的两种病理性突变体在氧化与非氧化状态下的错误折叠具有各自不同的特点。在体外生化实验的基础上，以共聚焦荧光显微镜考察了细胞中朊蛋白及其突变体的聚集状态及细胞定位，结果表明正常朊蛋白主要定位于细胞膜上，而朊蛋白突变体D178N/M129在更易沉积于细胞内质网。此外，还发现在低pH条件下，细胞大分子拥挤环境能够诱导朊蛋白形成具有神经毒性的富含β-折叠的寡聚体形式。而驻留在内质网的分子伴侣Calnexin能与朊蛋白特异性结合并有效地抑制朊病毒蛋白的聚集及由之产生的细胞毒性。. 上述研究揭示了 D178N-129M/V 导致不同表型神经疾病的生物化学基础，为阐明神经退变性疾病的致病机制并控制其发生、发展提供了理论依据。在FASEB J（2010）、J Cell Biochem.（2010）以及Autophagy（2011）等主流学术期刊发表系列研究论文。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Macromolecular crowding converts the human recombinant PrPC to the soluble neurotoxic beta-oligomers
大分子拥挤将人重组 PrPC 转化为可溶性神经毒性 β-寡聚物
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    The FASEB Journal
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao G
  • 通讯作者：
    Xiao G
Calnexin Inhibits Thermal Aggregation and Neurotoxicity of Prion Protein
钙连接蛋白抑制朊病毒蛋白的热聚集和神经毒性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Cellular Biochemistry
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Xiao G
  • 通讯作者：
    Xiao G
Real-time visualization of prion transport in single live cells using quantum dots
使用量子点实时可视化单个活细胞中的朊病毒运输
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Biochem Biophys Res Commun
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xiao G
  • 通讯作者：
    Xiao G
Reticulon 3 attenuates the clearance of cytosolic prion aggregates by inhibiting autophagy
Reticulon 3 通过抑制自噬来减弱胞质朊病毒聚集体的清除
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Autophagy
  • 影响因子：
    13.3
  • 作者：
    Xiao G
  • 通讯作者：
    Xiao G

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其他文献

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肖庚富的其他基金

人细胞型朊病毒基因PRNP的表达调控机制研究
  • 批准号：
    31170156
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    58.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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