朊病毒(prion)，即蛋白质感染因子，最初由诺贝尔生理或医学奖获得者StanleyB.Prusiner发现，朊病毒蛋白(prion protein, PrP)能够在包括人类在内的多种哺乳动物体内错误折叠，并引发传染性海绵样脑病(TSEs)这类prion疾病。通常认为，prion疾病是由细胞型朊蛋白PrPC向病理型朊蛋白PrPSc的转变而引起的，这种构象转变过程中最关键的步骤是PrPC-PrPSc异源二聚体的形成与向PrPSc-PrPSc同源二聚体的转化。虽然PrPSc的一级结构与PrPC完全一致，但是它们在β-折叠含量、去垢剂溶解性以及蛋白酶抗性等方面仍然存在着许多差异。研究人员曾在位于Kuru病流行地区的人群中发现了一种全新的能够完全预防prion疾病的朊蛋白多态位点，即127G/V。最新的研究表明，G127V突变体不利于朊蛋白二聚体和淀粉样纤维的形成，这可能是由于Val-127疏水侧链具有空间位阻效应，抑制了朊蛋白构象的转变。同时，也有研究表明小鼠G126V相当于人G127V突变体，同样不利于小鼠朊蛋白淀粉样纤维的形成。那么，G127V突变体为什么能够抵抗朊病毒感染？其具体机制目前仍然没有完全阐明。
　　在本论文中，我们研究了人朊蛋白127位氨基酸多态性对其错误折叠的影响。我们首先构建了朊蛋白127位多种氨基酸突变体，包括G127A、G127W、G127E、G127K、G127V、G127I和G127L，发现只有G127V、G127I和G127L能够抑制朊蛋白体外淀粉样化；接着，我们主要对G127V、G127I和G127L突变体对人朊蛋白淀粉样纤维形成、纤维结构以及细胞毒性等的影响展开了研究。本论文分为体外分子水平和细胞水平两部分内容，涉及到ThT荧光光谱法、ANS荧光光谱法、Sarkosyl溶解性实验、圆二色光谱法、傅里叶变换红外光谱法、透射电子显微镜观察、蛋白酶K水解实验、免疫印迹、免疫荧光以及流式细胞术等研究方法。我们的实验数据显示了朊蛋白突变体G127V、G127I和G127L体外淀粉样纤维化过程中的延滞期明显比野生型朊蛋白长，表明了朊蛋白127位脂肪族疏水氨基酸突变能够显著抑制朊蛋白淀粉样纤维的形成；细胞内过表达的G127V、G127I和G127L突变体朊蛋白比野生型朊蛋白具有更弱的蛋白酶K抗性以及聚集能力；Val-127,Ile-127和Leu-127突变能够抑制朊病毒替代物PrP106-126诱导的细胞较高水平氧化压力、线粒体损伤以及细胞凋亡。
　　本论文表明了G127V、G127I和G127L突变体是朊蛋白淀粉样纤维化的强效抑制剂，朊蛋白127位脂肪族疏水性氨基酸突变体能够抑制朊蛋白构象的转变以及淀粉样纤维的形成，并且能够抵抗朊病毒感染，具有细胞保护作用。我们的研究有助于理解朊蛋白构象转变，以及朊病毒传播与感染的机制，为prion疾病的预防与治疗提供了新的思路。