Prion—1997 Nobel Prize

CGU MIRS99第一組

郭哲維 黃維凱 蔡宗翰黃幸揚 廖妍筑 陳葦紜

導論

Stanley B. Prusiner 研究羊搔症發現 prion 成為 1997 年諾貝爾醫學獎得主

• 生平•如何發現 prion• 實驗

1.Kuru2.CJD 古茲菲德‧雅各氏病3.GSS(Gerstmann-Sträussler-Scheinker disease)

4.FFI(fatal familiar insomnia)

Prion 的存在• Proteinaceous infectious particles

•和病毒差別• GPI•在正常細胞中僅含一個 PrP 基因 • PRNP gene

PRNP• Name of PRNP

– Prion protein (p27-30)

• Normal function– making Prp , transport ions

• Where is the gene located

• Related conditions– Mutation PRNP ,polymorphism

PrPc• Prion protein cellular • Glycoprotein reside at nerve cell•受 Protease K 調控維持一定的量 (protein-digesting enzyme)• Prp-sen

PrPsc• Prion protein scrapie•使 PrPc 不正常化 ,能引起致命疾病• Different in secondary structure (same primary structure)

•能抵抗 Protease k 的分解• unstable

PrPc→PrPsc 的 2種假說• Refolding: 外來的 PrPsc 誘導 PrPc refolding 成 PrPsc, 經由 heterodimer 變成 homodimer, 再去誘導更多 PrPc 變形

• Seeding: 少量的 PrPsc 結合成 oligomer 晶種 ,招集更多的 PrPsc 結合 ,也同化 PrPc

感染過程•吃入變種 prion(PrPsc)→ 進入腦部→趁正常 PrPc 將摺疊打開時改變 PrPc 結構 ,熱休克蛋白 (GroEl) 無法修正錯誤

•先天遺傳造成感染

Heat shock protein當細胞存活在不良的環境時 :1. 避免細胞的變性2. 恢復和維護細胞正常功能3. 防止蛋白質聚合和結構破壞 4. 幫助正確摺疊的蛋白質

Prion 感染的途徑•自然發生

•遺傳

•飲食 :kuru,BSE(Bovine Spongiform Encephalopathy), CJD

• 淋巴器官中複製跨越”血液 -大腦障礙” 進入大腦

腦海綿病狀• PrPsc 具有低水溶性與高聚合力 ,所以最後會形成纖維體或澱粉塊的沉澱物 (amyloid),此不正常的凝聚造成海綿狀孔洞使腦細胞無法接收訊息而喪失功能而死亡

可能治療方法 (1)

•學者研究的其中一株抗體可以和異常的 prion產生互動的區域結合。而其他的抗體則和 prion 將會改變形狀的位置結合，以將之穩定。

可能治療方法 (2)

• chlorpromazinev( 一種抗精神病藥物 )，可阻礙惡性 prion團塊在受感染的老鼠細胞中的形成。

結語• Prion 的發現讓人類有莫大的驚訝 ,即使大家有公認的生物規則 ,但還是會有例外 ,現在我們已經知道 Prion 的存在但還沒有辦法完全治療好 Prion 所引發的疾病 ,這項任務就待我們來完成吧 !

參考資料• NCBI PubMed

• http://brc.se.fju.edu.tw/nobelist/199x/p1997.htm

• 致命的盛宴 < 時報出版 >

• Genetic home reference

• Prp structure