研究人员确定了产生有毒tau蛋白的生化过程
Tau蛋白是一种帮助稳定大脑中神经细胞(神经元)内部骨架的蛋白质。在阿尔茨海默病(AD)中,被称为tau蛋白寡聚体的有毒tau蛋白群推动疾病进展和记忆丧失。波士顿大学医学院(BUSM)的一项新研究显示了这些tau蛋白寡聚体是如何形成的,以及如何预防它们。
阿尔茨海默病是老年人疾病的主要原因,给医疗保健系统带来了巨大的财政成本。科学家们早就知道,阿尔茨海默病患者的大脑中有两种蛋白质(β -淀粉样蛋白和tau蛋白)会结块并积累,这种积累被认为会导致神经细胞损伤,从而导致痴呆。
这项研究的基础是生物学中一个新兴的领域,叫做“相分离”,该领域源于一项发现:蛋白质形成的液滴就像“醋里的油”。’”我们发现水滴含有TIA1,一种RNA结合物蛋白质与阿尔茨海默病有关(以及肌萎缩性侧索硬化症),提供了形成有毒tau低聚物的基础,”通信作者Benjamin Wolozin解释说,他是BUSM药理学和实验治疗学教授,医学博士。
Tau寡聚物在TIA1中形成液滴,并选择性地与TIA1形成液滴;其他RNA结合蛋白不会刺激tau蛋白液滴或tau蛋白寡聚体的形成。“这项研究表明,将tau蛋白与TIA1混合会产生对神经元非常致命的tau蛋白寡聚物。这些结果回答了一个基本问题:tau蛋白是如何变得有毒的。它还提供了一种强大的工具来筛选可以抑制有毒tau低聚物形成的化合物。”
“我们发现tau低聚物在TIA1水滴中形成水滴。我们的研究表明,将tau蛋白与TIA1混合会产生对神经元非常致命的tau蛋白寡聚物。这些结果回答了一个基本问题:tau蛋白是如何变得有毒的。它还提供了一种强大的工具来筛选可以抑制有毒tau低聚物形成的化合物。”
研究人员在只含有被研究的特定成分的溶液中生成纯蛋白质来进行实验。然后他们把蛋白质混合在一起,在显微镜下观察小液滴的形成。令人惊讶的是,他们发现tau蛋白在较大的TIA1液滴中形成液滴,但与其他蛋白质液滴不形成。他们还测量了有毒tau低聚物的数量,并表明这些tau在TIA1滴有许多有毒的tau低聚物。
根据Wolozin的说法,tau蛋白和TIA1在病理中同时出现,而TIA1是少数与阿尔茨海默病基因相关的RNA结合蛋白之一。他认为,这项研究现在可以用于推进药物发现,以确定防止tau寡聚物形成的化合物。
这些发现发表在PNAS.
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