【PLoS One】张亚平等疯牛病调控基因研究取得新进展
PLoS One：张亚平等疯牛病调控基因研究取得新进展
2012/11/21 16:13:14
朊病毒疾病是一类致死性神经退行性疾病，已在包括人在内的十多种动物中发现，例如牛的疯牛病、羊的搔痒症、人的克雅氏症等。其中，疯牛病因具有高度传染性和致死性，且可通过食物链传染给人类而受到高度关注。
25年来对朊病毒疾病的研究表明，朊病毒基因是致病的基质，但是仅此一个基因还是无法彻底澄清朊病毒疾病的致病机理。近年来，一个名为SPRN的基因及其编码的蛋白Shadoo在朊病毒疾病中的作用越来越受到人们的关注：此基因可能作为抑制因子，参与调控着朊病毒疾病的发展进程。
中国科学院昆明动物研究所张亚平院士、云南大学赵卉副教授和刘林林硕士关注到一个有趣的现象：全球超过18万头的黄牛感染了疯牛病，但是却没有一例水牛被感染疯牛病的报道，这说明遗传因素在疯牛病的易感性上有着不可忽视的作用。
通过比较分析了黄牛和水牛群体的SPRN基因的启动子区、编码区和3’区域，共发现了117个种间固定差异，特别是：1）一个12-bp的缺失/插入多态只存在于具有重要功能的黄牛Shadoo蛋白的疏水结构域中，而水牛群体中没有发现这种多态现象；2）Shadoo蛋白在两个物种间存在两个固定突变位点，此外还有三个非同义替代在两个物种间存在显著差异，这些突变位点可能改变了Shadoo的生物学性质进而影响了疾病的发展；3）水牛的SPRN基因的启动子活性显著高于黄牛的启动子活性，进一步的实验也证实了具有疯牛病抗性的水牛大脑Shadoo蛋白的表达量高于对疯牛病敏感的黄牛，该结果与预期的设想相吻合。
虽然目前Shadoo蛋白在疾病中的作用尚未彻底澄清，但是我们的研究结果支持Shadoo在朊病毒的感染和发展中并不是一个“旁观者”的观点。此研究为朊病毒疾病生化学的研究提供了有意义的线索。
相关工作发表在《公共科学图书馆—综合》（PLoS One）杂志上。
Comparative Analysis of the Shadoo Gene between Cattle and Buffalo Reveals Significant Differences
doi: 10.1371/journal.pone.0046601
Hui Zhao, Lin-Lin Liu, Shou-Hui Du, Si-Qi Wang, Ya-Ping Zhang
While prions play a central role in the pathogenesis of transmissible spongiform encephalopathies, the biology of these proteins and the pathophysiology of these diseases remain largely unknown. Since no case of bovine spongiform encephalopathy (BSE) has ever been reported in buffalo despite their phylogenetic proximity to cattle, genetic differences may be driving the different susceptibilities of these two species to BSE. We thus hypothesized that differences in expression of the most recently identified member of the prion family or Shadoo (SPRN) gene may relate to these species-specific differences.