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Nature:解析出与皮克病相关的tau蛋白细丝的结构

来源:本站原创 2018-09-30 22:38

2018年9月30日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自英国医学研究理事会分子生物学实验室和美国印第安纳大学医学院的研究人员解析出皮克病(Pick's disease)患者中的tau蛋白细丝(tau filament)的结构。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Structures of filaments from Pick’s disease reveal a novel tau protein fold”。
图片来自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0454-y。

神经疾病通常以大脑中的tau蛋白错误折叠为特征,这种错误折叠会导致神经元破坏。之前的研究已发现人脑中有六种tau蛋白异构型,并且这些tau蛋白异构型都是正常的神经元活动所必需的。由于未知原因,这种蛋白有时会不正确地折叠,这导致更多的错误折叠的级联效应,从而导致tau蛋白细丝产生,而且这种级联效应是导致神经元变性的原因,与此同时它也导致大多数患者死于神经系统疾病。在这项新的研究中,这些研究人员一直在努力确定这些参与这类疾病产生的发生错误折叠的tau蛋白的结构,并且希望能够理解为何tau蛋白会发生错误折叠,并且可能找到一种阻止它发生的方法。最近,他们宣布他们已解析出与阿尔茨海默病相关的tau蛋白细丝的结构。在这项新的研究中,他们如今解析出与皮克病相关的tau蛋白细丝的结构。皮克病是一种退行性神经系统疾病,会导致额叶中的神经元破坏。

在六种tau蛋白异构型中,三种异构型具有一种由四个微管结合重复序列(microtubule-binding repeat)的结构(4R tau),另外三种异构型具有一种由三个微管结合重复序列(microtubule-binding repeat)的结构(3R tau)。tau蛋白细丝能够具有这两种结构(4R tau和3R tau)或者这两种结构中的任一种。这些研究人员发现,与皮克病相关的tau蛋白细丝仅含有3R tau,而且它们在形状上是新的,与在阿尔茨海默病患者中发现的那些tau蛋白细丝细胞存在着不同。在这项新的研究中,这些研究人员使用了低温电镜技术,在这种技术中,先将样品在低温下冻存,然后用电子显微镜进行检查。这一发现提供了证据支持一种观点,即神经系统疾病的差异可能是由于tau蛋白细丝结构的差异。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Benjamin Falcon, Wenjuan Zhang, Alexey G. Murzin et al. Structures of filaments from Pick’s disease reveal a novel tau protein fold. Nature, Published Online: 29 August 2018, doi:10.1038/s41586-018-0454-y.

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