这些线索,渐渐把很多相对孤立的报道串联在一起,为揭开神秘病原的面纱做了铺垫。科学家们将这类疾病归为“传染性海绵状脑病”,并开始探究它们之间的联系和背后的分子机制。
这其中,贡献最为卓越的是美国的另一位科学家——史坦利·布鲁希纳(Stanley Prusiner)。
布鲁希纳出生于1942年,1968年拿到宾夕法尼亚大学医学博士学位。毕业后在加州大学旧金山分校实习了一段时间,他感受到神经生物学在未来大有可为,于是留下来从事生化、神经和病毒的研究工作。
1972年,布鲁希纳收治了一位患有克雅氏病的女性患者——这是他第一次与“神秘病原”碰面。这种诡异的病原体让布鲁希纳感到十分惊讶,他决心揭开这种病原体的真实面目,去破译它的分子结构。
布鲁希纳用2年时间研读了所有他能找到的相关文献,并于1974年建立实验室,准备从羊瘙痒症入手研究“神秘病原”。然而,这类病原的研究十分棘手,技术门槛高,试验周期冗长,且要消耗巨额经费。
这些困难没有阻挡布鲁希纳的研究热情,他开始设计实验分离病原。
以往的很多观点认为“神秘病原”属于某种病毒,布鲁希纳一开始也预测这些病原是一种微型病毒。根据常识,所有病毒都含有DNA或RNA这样的核酸成分,然而经过一次又一次的检测,布鲁希纳始终没能从这些病原样本里发现核酸,取而代之的是蛋白质!
他根据自己的观察和推测,提出了一种全新的假设:这些“神秘病原”不是病毒,而是一类具有病毒特性的蛋白质,并将其命名为“朊病毒”(prion,又可译为“朊粒”)。
1982年,布鲁希纳首次将他的初步研究成果公之于众,“朊病毒”的大名赫然出现在人们的眼前。
这篇具有颠覆意义的论文,推翻了之前“神秘病原”属于病毒的假说,甚至挑战了当时早已深入人心的分子生物学“中心法则”(指遗传信息的传递方式为:DNA→RNA→蛋白质,蛋白质不能自我复制)。论文一经发表,就掀起轩然大波,不仅引来很多业内科学家的强烈反对,还遭到一些媒体的抨击。
布鲁希纳没有因为这些质疑和批评声而退缩,在家人和同事们的支持下,他短暂休整后就继续投入到研究当中。
1983年,布鲁希纳的课题组终于发现了朊病毒对应的蛋白质(Prion Protein, PrP);1984年,编码这些蛋白的氨基酸序列得到确认;紧接着,编码朊病毒蛋白的基因被成功克隆;到了90年代初,布鲁希纳与合作者共同解析出朊病毒的蛋白结构……
一个个鼓舞人心的进展,让布鲁希纳的理论更加坚实。随着研究的不断深入,困扰人们数十年之久的“神秘病原”,终于揭下它的面纱,给大家看了个“正脸”。
布鲁希纳获得1997年的诺贝尔生理或医学奖
自此,羊瘙痒病、库鲁病、克雅氏病、疯牛病等传染性海绵状脑病的幕后黑手被真正揪到了台前,布鲁希纳也因为发现朊病毒及其致病机理,荣获1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
“丧尸”病原,无处不在又满身谜团
直到布鲁希纳将朊病毒真身捉拿归案,人们才恍然大悟:难怪之前这么久都无法找到病原,它们本质上就是宿主自己的蛋白质!好个“不识庐山真面目,只缘身在此山中”……
这种蛋白主要分布在动物的神经细胞中。正常状态下的PrP蛋白人畜无害,是细胞工厂中平凡的员工,默默执行着自己的日常工作,下岗后可被蛋白酶降解清除。
朊病毒的传播大多数为自发性,少数的可以通过人传人的方式进行传播
然而在某些情况下,这个蛋白会从富含α螺旋的结构,向着富含β折叠的另一种结构(PrPSc,是PrPC的天然同分异构体)转化,朊病毒就诞生了。
朊病毒的增殖方式非常特别。虽然不能自我复制,但每一个朊病毒都像是一个“丧尸王”,碰到PrPC正常蛋白就咬上一口,把它转化成新的“丧尸”,形成连锁反应。这群错误折叠的丧尸蛋白质,会像带磁性的乐高部件那样互相吸引,严丝合缝链接在一起,越聚越多,并四处扩散。不堪重负的神经细胞一个接一个坏死,动物也渐渐丧失心智,无法控制自己的身体,最终痴呆死亡。
这些线索,渐渐把很多相对孤立的报道串联在一起,为揭开神秘病原的面纱做了铺垫。科学家们将这类疾病归为“传染性海绵状脑病”,并开始探究它们之间的联系和背后的分子机制。
这其中,贡献最为卓越的是美国的另一位科学家——史坦利·布鲁希纳(Stanley Prusiner)。
布鲁希纳出生于1942年,1968年拿到宾夕法尼亚大学医学博士学位。毕业后在加州大学旧金山分校实习了一段时间,他感受到神经生物学在未来大有可为,于是留下来从事生化、神经和病毒的研究工作。
1972年,布鲁希纳收治了一位患有克雅氏病的女性患者——这是他第一次与“神秘病原”碰面。这种诡异的病原体让布鲁希纳感到十分惊讶,他决心揭开这种病原体的真实面目,去破译它的分子结构。
布鲁希纳用2年时间研读了所有他能找到的相关文献,并于1974年建立实验室,准备从羊瘙痒症入手研究“神秘病原”。然而,这类病原的研究十分棘手,技术门槛高,试验周期冗长,且要消耗巨额经费。
这些困难没有阻挡布鲁希纳的研究热情,他开始设计实验分离病原。
以往的很多观点认为“神秘病原”属于某种病毒,布鲁希纳一开始也预测这些病原是一种微型病毒。根据常识,所有病毒都含有DNA或RNA这样的核酸成分,然而经过一次又一次的检测,布鲁希纳始终没能从这些病原样本里发现核酸,取而代之的是蛋白质!
他根据自己的观察和推测,提出了一种全新的假设:这些“神秘病原”不是病毒,而是一类具有病毒特性的蛋白质,并将其命名为“朊病毒”(prion,又可译为“朊粒”)。
1982年,布鲁希纳首次将他的初步研究成果公之于众,“朊病毒”的大名赫然出现在人们的眼前。
这篇具有颠覆意义的论文,推翻了之前“神秘病原”属于病毒的假说,甚至挑战了当时早已深入人心的分子生物学“中心法则”(指遗传信息的传递方式为:DNA→RNA→蛋白质,蛋白质不能自我复制)。论文一经发表,就掀起轩然大波,不仅引来很多业内科学家的强烈反对,还遭到一些媒体的抨击。
布鲁希纳没有因为这些质疑和批评声而退缩,在家人和同事们的支持下,他短暂休整后就继续投入到研究当中。
1983年,布鲁希纳的课题组终于发现了朊病毒对应的蛋白质(Prion Protein, PrP);1984年,编码这些蛋白的氨基酸序列得到确认;紧接着,编码朊病毒蛋白的基因被成功克隆;到了90年代初,布鲁希纳与合作者共同解析出朊病毒的蛋白结构……
一个个鼓舞人心的进展,让布鲁希纳的理论更加坚实。随着研究的不断深入,困扰人们数十年之久的“神秘病原”,终于揭下它的面纱,给大家看了个“正脸”。
布鲁希纳获得1997年的诺贝尔生理或医学奖
自此,羊瘙痒病、库鲁病、克雅氏病、疯牛病等传染性海绵状脑病的幕后黑手被真正揪到了台前,布鲁希纳也因为发现朊病毒及其致病机理,荣获1997年的诺贝尔生理学或医学奖。
“丧尸”病原,无处不在又满身谜团
直到布鲁希纳将朊病毒真身捉拿归案,人们才恍然大悟:难怪之前这么久都无法找到病原,它们本质上就是宿主自己的蛋白质!好个“不识庐山真面目,只缘身在此山中”……
这种蛋白主要分布在动物的神经细胞中。正常状态下的PrP蛋白人畜无害,是细胞工厂中平凡的员工,默默执行着自己的日常工作,下岗后可被蛋白酶降解清除。
朊病毒的传播大多数为自发性,少数的可以通过人传人的方式进行传播
然而在某些情况下,这个蛋白会从富含α螺旋的结构,向着富含β折叠的另一种结构(PrPSc,是PrPC的天然同分异构体)转化,朊病毒就诞生了。
朊病毒的增殖方式非常特别。虽然不能自我复制,但每一个朊病毒都像是一个“丧尸王”,碰到PrPC正常蛋白就咬上一口,把它转化成新的“丧尸”,形成连锁反应。这群错误折叠的丧尸蛋白质,会像带磁性的乐高部件那样互相吸引,严丝合缝链接在一起,越聚越多,并四处扩散。不堪重负的神经细胞一个接一个坏死,动物也渐渐丧失心智,无法控制自己的身体,最终痴呆死亡。