《黃牛Sho疏水結構域多態對瘋牛病調控蛋白功能的影響》是趙卉為項目負責人，雲南大學為依託單位的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：黃牛Sho疏水結構域多態對瘋牛病調控蛋白功能的影響
- 項目類別：地區科學基金項目
- 依託單位：雲南大學
- 項目負責人：趙卉
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
瘋牛病是一種朊病毒疾病，受到朊病毒和Shadoo（Sho）兩種蛋白調控。Sho含有一個高度保守的疏水結構域（HD），HD具有神經保護能力，能與正常型朊病毒（PrPC）相互作用。申請人前期研究發現：在群體水平瘋牛病易感的黃牛Sho HD中有12-bp的插入/缺失(indel)多態，但在不易感的水牛中未發現。同時，朊病毒疾病易感物種中也發現有不同程度的indel現象，提示Sho HD中indel多態可能與該病的易感性相關。然而，這些多態對Sho和PrPC功能的影響知之甚少。本項目擬從與該病的感染和發展有著緊密聯繫的幾個生物學問題入手，包括脅迫神經保護能力、Sho與PrPC的相互作用、Sho和PrPC C末端片段剪下方式，考察黃牛Sho HD中12-bp indel多態對這些生物學過程的影響，探討這些多態在瘋牛病中的作用和可能的調控機制，從新的視角為朊病毒疾病的致病機理的解析提供有意義的線索。
結題摘要
瘋牛病是一種朊病毒疾病，受朊病毒蛋白PrP和類朊病毒蛋白Sho 兩種蛋白的調控。Sho和正常型的朊病毒蛋白（PrPC）在結構和功能上有許多相似性，且兩個蛋白都是在神經系統中高表達。有意思的是，感染疾病型朊病毒蛋白（PrPSc）的小鼠和神經細胞中都會出現Sho急劇下降的情況。這些都暗示了Sho可能參與了朊病毒疾病的調控。我們之前的研究發現瘋牛病易感的黃牛Sho蛋白的HD結構域有12-bp的插入/缺失（insertion/deletion, indel）多態現象，引起4個胺基酸的插入/缺失，但是瘋牛病不易感的水牛中均未發現。本項目我們深入研究了Sho HD結構域indel多態對其蛋白結構、功能、及其與其它蛋白相互作用的影響。結果顯示：（1）indel多態對Sho蛋白的表達，糖苷鍵的形成，GPI錨的形成和蛋白的脅迫保護能力均無明顯影響；（2）indel多態會影響Sho和PrP的結合，酵母雙雜交結果顯示野生型Sho(wt) 以及12-bp插入的突變體Sho(+12-bp) 能夠與PrP結合，然而HD結構域缺失Sho(△HD) 蛋白，以及12-bp缺失Sho(-12-bp) 蛋白會喪失與PrP的結合能力，提示Sho 與PrP蛋白的互作是通過HD結構域實現的。（3）indel多態會對Sho C末端澱粉核心片段的形成產生的影響。首先，Sho野生型及其三種突變體蛋白在蛋白酶K（PK）的消化下，均會產生Sho的C1和C2片段，且在pH7.5的緩衝溶液中處理14天后的蛋白，更易形成這些短片段。其次，Sho(△HD)突變體蛋白對PK的消化抗性最強；（4）通過非標記（Label-free）質譜定量檢測技術，我們分析了與Sho(wt)或Sho(△HD) 相互作用的蛋白質組的差異蛋白，發現有80個蛋白能與Sho(wt)互作但不能與Sho(△HD) 相互作用，表明這些蛋白是通過HD結構域和Sho相互作用的。另外有35個蛋白在Sho(wt) 互作蛋白組樣品中的含量高出Sho(△HD) 10倍以上。這些數據說明Sho的HD結構域中的GXXXG元件在Sho和其它蛋白相互作用中起到了重要作用。我們的這些結果揭示了Sho蛋白HD結構域會影響Sho蛋白的生化學性質，也會影響與其它蛋白的相互作用，這些為朊病毒生化學的研究提供了有力的數據支持。研究成果發表論文5篇，其中SCI論文4篇，正在整理和撰寫論文1篇。
