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朊病毒是一种具传染性的蛋白质，它可引起具传染性和遗传性的神经退行性疾病，包括人的库鲁病(Kuru)、吉斯综合症(GSS)、致死性家族性失眠症(FFI)和克雅氏病(CJD)，以及牛海绵脑病(BSE)和羊瘙痒症(Scrapie)。在哺乳动物中，朊病毒通过招募正常的细胞型朊蛋白(PrPC)并诱导其向致病型朊蛋白(PrPSc)转变来实现自身的复制。与对蛋白酶K(PK)敏感且富含α螺旋的单体PrPC不同，PrPSc富含β折叠片且具有相对蛋白酶K抗性，另外，PrPC在去垢剂中可溶，而PrPSc相对不溶于大部分去垢剂。然而，大部分富含α螺旋的正常细胞型朊蛋白向致病型朊蛋白转变的机制尚不明确，并且一直是朊病毒研究领域的一个热点。 人类PRNP基因有大约40个位点的突变或多态性与遗传性的人类朊病毒疾病相关，包括与D178N突变相关的致死性家族性失眠症(FFI)。Lugaresi最先报道了致死性家族性失眠症，它作为世界范围内第三大朊病毒疾病，是由于朊蛋白PRNP基因的第178位密码子突变造成的。阿尔茨海默症(AD)和帕金森症(PD)等蛋白构象病大多都是老年发病，并且发病率随着年龄的增长而增加。这些特征说明一系列与年龄有关的事件的发生导致了疾病相关的蛋白构象变化。很多研究也阐述了朊病毒疾病的致病性与氧化应激之间的关系。然而，至今为止，关于疾病相关的D178N突变体的氧化应激与其致病性之间的关系从未被报道。 在我们的整个研究中，我们使用氧化剂过氧化氢来进行甲硫氨酸的氧化研究。人类的PrP序列包含九个甲硫氨酸，其中有六个是暴露在蛋白表面的(Met109，Met112，Met129，Met134，Met154，Met166);另外两个(Met205，Met206)被包裹在里面，而Met213则是部分暴露。过氧化氢氧化作用下朊蛋白甲硫氨酸氧化可以用质谱(MS)来鉴定和表征。我们用反相液相色谱(RP-HPLC)以及质谱(MS)分析证实，Met205，Met206以及Met213这三个甲硫氨酸较之其它六个更难被过氧化氢氧化，并且需要更长的时间被完全氧化。这些结果与其它实验室之前的报道一致。本论文通过反相液相色谱以及质谱检测证实了D178N突变体较之野生型的PrP更容易被氧化。圆二色谱仪，差式扫描量热仪，硫黄素T(ThT)结合实验证明，甲硫氨酸氧化会降低D178N突变体的结构稳定性，而且氧化后的D178N突变体更容易形成富含β折叠片的聚集体。同时，D178N PrP突变体经氧化后形成的聚集能具有更强的抗蛋白酶K消化能力。另外，通过荧光共聚焦显微镜，我们发现在经过过氧化氢处理后，转染有D178N的N2a细胞中，朊蛋白发生了高水平的聚集。此外，通过流式细胞术检测，D178N突变体的氧化和其细胞内的聚集引起了N2a细胞更大程度的调亡。总的来说，这些结果说明甲硫氨酸氧化会加速聚集体形成，并加强D178N突变体的神经毒性，也许为D178N相关的致死性家族性失眠症的发病机理和甲硫氨酸氧化的相互关联提供了直接的证据，更加强了我们对其它蛋白构象疾病如阿尔茨海默症(AD)和帕金森症(PD)等发病机理的理解和认识。