朊蛋白基因家族在畜牧獸醫中的研究進展

張連峰，賈雪敏

（上蔡縣動物衛生監督所，河南 上蔡 463800）

根據研究表明，傳染性海綿樣腦病的發病與朊基因蛋白家族有著密切的關系，傳染性海綿樣腦病也被稱之為朊病毒病，其危害非常之大，如果人或動物沾染該病毒，會出現神經退行性疾病，會100%死亡。本文主要針對朊蛋白基因家族的特點進行分析，同時給獸醫預防提供了參考和思路。

1 朊蛋白基因家族及其編碼產物

1.1 朊蛋白基因和朊蛋白

隨著經濟的不斷發展，我國畜牧業技術和研究也在不斷的進步。在養殖過程中，會出現很多問題，動物受這些問題的影響會出現各種疾病，嚴重的甚至會致死。傳染性海綿樣腦病的發生，原因就是朊蛋白家族的存在，這是一種會讓動物致死的疾病，朊基因蛋白作為一類病變因子，其危害是非常大的，朊蛋白基因是單拷貝基因，在常染色體上附著，會產生兩種存在形式，一種是正常朊蛋白，一種是致病型朊蛋白[1]。致病型朊蛋白雖然是正常朊蛋白的構象異構體，但是兩者的結構差異非常大，致病型朊蛋白的多聚體狀態可以逐漸催化正常朊蛋白轉為致病型朊蛋白，并且拷貝出來的致病型朊蛋白會繼續進行下一次拷貝，傳染性極大。

1.2 疊朊蛋白基因和疊朊蛋白

由于疊朊蛋白基因位于朊蛋白基因的下方，所以被命名為此。該基因的結構中存在兩種內含子，并且存在一部分的差別，但是第二個外顯子上都存在著唯一的開放閱讀框。疊朊蛋白產生是由朊蛋白基因編碼的一百七十九個作用的氨基酸組成的[2]。盡管疊朊蛋白的結構和正常朊蛋白有一定的相似度，但是兩者的分布差異還是很大的，疊朊蛋白主要分布在心臟、睪丸等組織中，而正常朊蛋白是表達在中樞神經系統神經元中。

1.3 睪丸特異性基因和prt蛋白

睪丸特異性基因之所以被稱為睪丸特異性基因，是因為它只在成年動物中的睪丸中表達，人的睪丸特異基因和動物的不同，以山羊舉例，人的該基因中存在兩個外顯子，而山羊的該基因中僅存在一個外顯子。睪丸特異性基因在許多的動物身上表達序列標簽都存在同源性，成年人的該基因僅在睪丸中表達。在研究睪丸特異性基因在反芻動物身上能不能表達時，在公羊精子的頂體區域中發現了prt蛋白，證實了這一觀點，也說明該基因不是假基因。Prt蛋白在精子發生和分化中的最后階段表達。在精子的獲能時，會有一種具有蛋白激酶A底物特征的模體磷酸化出現水平增加，并且在這時prt蛋白和這種模體都處于頂體區域，所以因此可以推測出這一模體在出現磷酸化的途徑中與prt蛋白產生反應，并且會在后續的精子頂體反應和受精過程中繼續作用[3]。

1.4 類朊蛋白基因和類朊蛋白

類朊蛋白基因表達比較保守，經過基因分析和研究發現，朊蛋白基因可能是由類朊蛋白基因進化而來的，是原始的朊蛋白基因。在實驗中發現，人類的類朊蛋白基因和小白鼠的類朊蛋白基因上都含有兩個外顯子，并且類朊蛋白和正常朊蛋白存在一定的相似性，分別表現自細胞表面表達和綁定相同的分子伴侶等方面，但是兩者的不同點是，類朊蛋白含有的丙氨酸殘基數量出現了變異，證明了其功能和正常朊蛋白不同。

2 朊蛋白家族對畜牧業的影響

畜牧業作為當前的一大產業，是農業的組成部分，也是很多牧民賴以生存的生活方式。畜牧業的生產性能，是畜產品供給的保障。

2.1 朊蛋白基因和朊蛋白對畜牧生產的影響

傳染性海綿樣腦病是由朊蛋白基因家族引起的，對畜牧生產產生了非常大的影響，感染上該病毒的家畜死亡率為100%，為畜牧業造成了非常大的損失。在相關的研究表明下，朊蛋白的基因具有遺傳多態性，并且對傳染性海綿樣腦病的抗感染性產生了影響。經過對多個水牛的品種進行研究發現，朊蛋白的基因與水牛對傳染性海綿樣腦病的抗病性有著極大的關系[4]。

2.2 疊朊蛋白基因和疊朊蛋白對畜牧生產的影響

研究表明，疊朊蛋白基因在表達中具有一定的發育期，推測有可能會參與到發育的調節過程中。在對小鼠的實驗中發現，疊朊蛋白基因的出現并不會對小鼠胚胎和畜生造成影響，并且在缺失疊朊蛋白的磁性小鼠身上也不會造成異常，但是在雄性的小鼠缺失疊朊蛋白時會喪失生育能力，所以說明該蛋白對于精子的正常發育和成熟有著重大的作用。

2.3 睪丸特異性基因和prt蛋白對畜牧生產的影響

經過國外研究表明，在動物的雄性繁殖力方面，會受到睪丸特異性基因中的prt蛋白的影響比較大，通過對于prt蛋白特異性的研究，通常是在成年動物的睪丸表達較為明顯。并且還有研究顯示，動物的受精率和卵裂率都是由于prt蛋白中抗體的存在而減少。通過上述研究表明，prt蛋白會影響精子的繁殖，從而影響雄性的繁殖力。

3 結語

傳染性海綿樣腦病是由朊病毒所引起，該疾病死亡率高達100%，引起了人們的廣泛關注，隨著科學技術的不斷進步，對于朊蛋白基因家族的研究也在不斷深入進行，對該基因家族的預防方法也在持續的研究當中。并且在未來的不斷發展中，針對這一基因進行實驗和探索，對畜牧生產業有著重大的意義。