首先要强调一个事情
朊病毒不是病毒！（×10086）
中文的朊病毒即所谓的 Prion 有两种潜在的涵义：第一种是可以传递自身构象的蛋白折叠体；第二种是可以进行非正常聚集的蛋白。在 Prusiner 的文章里如 [3] 倾向于第二种涵义，即病理学涵义。以下我们着重与前面一种涵义，即作为一种蛋白质的特殊性质进行描述。
Prion 的定义不再赘述。现在有一种观点是认为 prion 是一种细胞记忆的承载物。细胞记忆即表观遗传学所研究的内容，是指细胞内的物质形态可以从一次分裂前传递到一次分裂后，在这个过程中传递遗传学信息。
图一：四种表观遗传机理。[1,p413]
在图中，prion 类被归为第四种细胞记忆模式。Prion 的作用特点是可以将一个细胞中的蛋白状态改变，如果将它视为一种 epigenetic switch，那么这其实跟 chromatin state 的改变很像。相比哺乳动物的 prion，现在有一个研究较为透彻的模型是酵母的 PSI+ 型，这是一种携带 prion 的菌株。
psi-/PSI+ 基因型是在遗传学研究中鉴定出来的。 psi 映射到SUP35，它编码的Sup35是一个调节翻译终止的蛋白（图二）。PSI 看起来很像一个相对 psi 显性的基因，PSI+和 psi-菌株杂交后会生成 PSI+后代，然而令人迷惑的是PSI基因型并不能被定位到DNA上，因为 PSI 性状丢失的速度远远高于自然突变的速率。
图二：Sup35与PSI。[2]
后来发现，PSI+本身的性状是由细胞内 Sup35的形态决定的。Sup35的 C 端足够执行其调节功能，而其 N 端与蛋白的聚集形态有关。如果吧蛋白的 N 端截去，酵母将不能获得 PSI+ 性状。完整的 Sup35在 PSI+中呈现出一种去功能的多聚物状态，而且这种状态是可以遗传的——正如在遗传学实验中显示的那样。它是一种 de facto 的 prion。
图三：Sup35 最 N 端序列图谱（[6], PDB 1R5B）。可见 Q/N的富集以及相对高的无序性。
事实上，酵母成为 PSI+ 的能力还需要 PIN+ 的支持，而 PIN+ 本身就是一种表观遗传基因型。PIN+和 prion 的积累是相关的，这暗示可能有一种基于 prion 聚集态自传播的调控回路存在。2008年的一篇文章指出染色质重塑体 SWI 也具有 prion 形式[5]，说明 prion 的普遍性可能要比我们现在认识的要大得多。
为何 prion 会有这样的性质呢？Prion 的一个共同特点是含有富 Q/N 的结构域，有化学和物理学研究显示 Q/N 结构域的长度和 Prion 的聚集能力是相关的[3,4]。Prion 的两种状态之间的转换涉及到 alternative folding，这可能是一种潜在的更普遍蛋白质运行模式，尤其是对于 Intrinsically disorder [7] 来说。目前对于 Prion 聚集的机理仍然 poor understood，而 prion 的存在意义与在机体调控网络中的作用也是一个 open problem。
参考
[1] Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition, Garlands Science.
[2] Lewin's Genes XI, Jones and Bartlett Learning.
[3] Prusiner SB, Annu Rev Genet. 2013;47:601-23.
[4] Walker, FO, Lancet. 2007. 369(9557), 218–28.
[5] Du Z et al., Nat Genetics, 2008. 40(4), 460–465.
[6] Kong C et al., Molecular Cell, 2004. 14(2), 233–245.
[7] Tompa P & Fuxreiter M, Trends Biochem Sci., 2008, 33(1), 2–8.
