疯牛病:计算模型揭示了朊病毒的复制机制

一篇文章发表在杂志上PLOS病原体报告一个现实的计算模型的结构和机制朊病毒的复制,传染性病原体负责疯牛病和其他人类和动物的神经退行性疾病。

研究朊病毒在杜尔贝科电视节目的进行实验室和淀粉在CIBIO,由埃米利亚诺·Biasini特兰托大学参与Pietro Faccioli教授领导的研究小组,一个物理学家从同一个大学,隶属于意大利核物理研究所。

朊病毒是不寻常的传染性病原体由折叠形式的生理异常的蛋白质称为细胞朊病毒蛋白质,或PrPC。这些病原体遗传物质的复制在没有招聘正常PrPC分子表面的细胞,并迫使他们改变构象,成为感染自己。朊病毒粒子的产生的积累在神经系统位于根神经退行性条件称为传染性海绵状脑病,包括克雅二氏症,致命的家族性失眠和Gerstmann-Straussler-Scheinker人类;各种其他疾病发生在哺乳动物,包括疯牛病在1990年代,在英国和欧洲,引起了普遍的流行和几例跨物种传染给人类造成的感染肉的摄入。

“尽管科学家已经知道朊病毒的存在自1982年以来,由于工作的诺贝尔奖得主斯坦利Prusiner,这些非规范传染性病原体的直接信息结构仍然缺乏,”埃米利亚诺·Biasini说大学副教授部门CIBIO特兰托。“事实上,他们自然不溶性和聚合妨碍了古典的使用高分辨率技术研究蛋白质结构如x射线晶体学、核磁共振。然而,这样的信息是工具理性设计药物对这些代理。为了填补这一空缺,我们发现意想不到的帮助纪律通常被认为是远离生物或化学,这是粒子物理。”

活动人员修改以前的朊病毒的模型结构,提出了一个新颖的架构与最新实验数据一致。这个新模型允许Pietro Faccioli集团应用的创新算法可靠预测的蛋白质构象转换朊病毒复制机制“Cross-disciplinarity一直是关键,”乔凡尼Spagnolli解释说,博士生在部门CIBIO特兰托大学论文的第一作者。“没有同事从物理学的贡献,我们将永远都能负担得起的计算需要模拟这样的复杂系统。第一次,我们重建身体似是而非的朊病毒的复制机制,现在让我们制定新的假设和设计新的药物发现方案解决这些传染性病原体引发的神经退化过程。”

“朊病毒复制的计算算法,允许重建源于数学理论物理的方法,最初制定研究亚原子世界的现象,如量子隧穿效应。这些数学方法已经适应这里允许仿真等复杂的生物分子过程的蛋白质的折叠和聚集,“Pietro Faccioli说物理系副教授,特兰托大学,隶属于意大利国家核物理研究所。

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