第一个原子水平的成像致命的朊病毒治疗打开门

使用低温电子显微镜,凯斯西储大学医学院的研究人员和美国国立卫生研究院的开放研究的新水平的细节异常蛋白质,造成无法治愈的神经退行性条件。

感染朊病毒的最高分辨率成像提供了第一个原子水平数据的这些异常蛋白质是如何组装引起致命的神经退行性疾病在人们是牲畜,如何潜在的新疗法的目标。

“这些详细的朊病毒结构提供了一个新的理解和定位这些前提目前无法治愈的疾病,“艾莉森克劳斯说,领导和共同通讯作者的研究和病理学系的助理教授的凯斯西储医学院的。“这将会更容易开发和测试假设朊病毒是如何组装的高度传染性和致命的蛋白质结构。

看到这些致命的蛋白质的基本构建块,她说,提供了一个基础治疗策略阻止传播,积累和朊病毒的毒性。

朊病毒蛋白在脑组织,传播他们的“错误折叠形状不规则的常规版本相同的蛋白质和哺乳动物疾病的来源,包括人类条件克雅氏病(CJD)和它的变体,称为vCJD症,以及Gerstmann-Straussler-Scheinker综合症等。

类似prion-like机制发生在蛋白质怀疑其他神经退行性疾病发展的特点,包括帕金森病、卢伽雷氏症(也称为肌萎缩性侧索硬化症或肌萎缩性脊髓侧索硬化症),慢性创伤性脑病(CTE)和阿尔茨海默氏症。

尽管实属罕见,朊病毒疾病可以人与人之间传播;别人很容易在动物间传播,如慢性消耗性疾病。

在这项研究中,研究人员成像rodent-adapted痒病朊病毒来自临床病了仓鼠的大脑。

新的级别的决议

使用cryogenic-electron显微镜(低温电子显微镜)——国家卫生研究院和克利夫兰的生物学结构和膜低温电子显微镜中心核心设施凯斯西——一个协作克劳斯(CWRU)之间的管道,拜伦令(NIH)和研究技术的分支(NIH)组,人员能够确定方面的这些蛋白质的基本构建块,包括氨基酸的位置。

通过暂停朊病毒在冰,低温电子技术允许研究人员需要成千上万的蛋白质的图像组件使用专有软件构建三维原子水平模型。

这次成功的第一次成像达到原子水平的细节脑源性朊病毒打开门类似“解决其他朊病毒的结构,”克劳斯说。这项研究还得到低分辨率图像显示另一个截然不同的朊病毒株的两个菌株之间的结构差异。

“这是认为有许多朊病毒结构的变化与不同的疾病,”克劳斯说。“高分辨率图像提供清晰的许多方面的原因和发展这些传染病的独特本质上是由于proteins-not病毒或细菌引起的。”

参考
克劳斯et al。摩尔细胞。doi:10.1016 / j.molcel.2021.08.011

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