Infectious proteins or prions are a remarkable class of pathogens, where pathogenicity and infectious state correspond to conformational transition of a protein fold. The conformational change translates into the formation by the protein of insoluble amyloid aggregates, associated in humans with various neurodegenerative disorders and systemic protein-deposition diseases. The prion principle however is not limited to pathogenicity. While pathological amyloids (and prions) emerge from protein misfolding, a class of functional amyloids has been defined, consisting of amyloid-forming domains under natural selection and with diverse biological roles. Although of great importance, prion amyloid structures remain challenging for conventional structural biology techniques. Solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) has been preferentially used to investigate these insoluble, morphologically heterogeneous aggregates with poor crystallinity. SSNMR methods have yielded a wealth of knowledge regarding the fundamentals of prion biology and have helped to solve the structures of several prion and prion-like fibrils. Here, we will review pathological and functional amyloid structures and will discuss some of the obtained structural models. We will finish the review with a perspective on integrative approaches combining solid-state NMR, electron paramagnetic resonance and cryo-electron microscopy, which can complement and extend our toolkit to structurally explore various facets of prion biology.

中文翻译：

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病理和功能淀粉样蛋白和病毒的结构，固态NMR的观点

感染性蛋白质或病毒是一类杰出的病原体，其致病性和感染状态与蛋白质折叠的构象转变相对应。构象变化转化为由蛋白质形成的不溶性淀粉状蛋白聚集体，在人类中与各种神经退行性疾病和全身性蛋白质沉积疾病有关。但是病毒原理不限于致病性。虽然病理性淀粉样蛋白（和病毒）从蛋白质错误折叠中出现，但已定义了一类功能性淀粉样蛋白，由自然选择下的淀粉样蛋白形成域组成，并具有多种生物学作用。尽管非常重要，,病毒淀粉样蛋白结构对于常规结构生物学技术仍然具有挑战性。固态核磁共振（SSNMR）已被优先用于研究这些不溶的，结晶度较差的形态不均一的聚集体。SSNMR方法已经获得了有关病毒生物学基础知识的丰富知识，并有助于解决几种病毒和类似病毒的原纤维的结构。在这里，我们将回顾病理和功能淀粉样蛋白的结构，并将讨论一些获得的结构模型。我们将以结合固态NMR，电子顺磁共振和低温电子显微镜的集成方法的观点来结束本综述，这些方法可以补充和扩展我们的工具包，以在结构上探索pr病毒生物学的各个方面。SSNMR方法已经获得了有关病毒生物学基础知识的丰富知识，并有助于解决几种病毒和类似病毒的原纤维的结构。在这里，我们将回顾病理和功能淀粉样蛋白的结构，并将讨论一些获得的结构模型。我们将以结合固态NMR，电子顺磁共振和低温电子显微镜的集成方法的观点来结束本综述，这些方法可以补充和扩展我们的工具包，以在结构上探索pr病毒生物学的各个方面。SSNMR方法已经获得了有关病毒生物学基础知识的丰富知识，并有助于解决几种病毒和类似病毒的原纤维的结构。在这里，我们将回顾病理和功能淀粉样蛋白的结构，并将讨论一些获得的结构模型。我们将以结合固态NMR，电子顺磁共振和低温电子显微镜的集成方法的观点来结束本综述，这些方法可以补充和扩展我们的工具包，以在结构上探索pr病毒生物学的各个方面。