알츠하이머 : 타우 엉킴은 어떻게 자라나요?
새로운 연구 Journal of Biological Chemistry 타우 엉킴이 성장하는 동안 성장하는 과정을 분해합니다. 이 발견은 알츠하이머 병에서 타우 응집체 형성을 목표로하는 새로운 치료법으로 이어질 수 있습니다.
알츠하이머 병의 특징 중 하나는 소위 타우 엉킴입니다. Tau는 신경 세포의 축삭 내에 포함 된 단백질입니다.
보다 구체적으로, 타우는 신경 세포 내에서 영양분을 전달하는 필수 구조 인 미세 소관을 형성하는 데 도움이됩니다.
건강한 뇌에서 타우 단백질은 이러한 미 세관이 곧고 강하게 유지되도록 도와줍니다. 그러나 알츠하이머 병에서 타우는 엉킴이라고 불리는 응집체로 붕괴됩니다. 이런 일이 발생하면 미세 소관은 더 이상 신경 세포에서 영양소 및 기타 필수 물질의 수송을 유지할 수 없어 결국 세포 사멸로 이어집니다.
이 타우 엉킴이 얼마나 독성이 있고 손상을 줄 수 있는지, 그리고 얼마나 멀리 퍼질 수 있는지는 길이에 따라 다릅니다. 그러나 지금까지 과학자들은 일부 타우 엉킴이 알츠하이머 병에서 다른 타우 엉킴이 다른 이유보다 긴 이유 또는 이러한 응집체가 애초에 어떻게 그렇게 오래 자라는 지 알지 못했습니다.
하지만 이제 콜럼버스에있는 오하이오 주립 대학의 과학자들은 타우 엉킴 형성 뒤에있는 생물학적 과정을 설명하는 데 도움이되는 수학적 모델을 고안했습니다.
Carol Huseby, Jeff Kuret 및 Ralf Bundschuh가 수행 한 새로운 연구는 엉킴이 어떻게 성장하고 다양한 길이에 도달하는지 설명합니다.
타우 섬유가 늘어나는 방법
Huseby와 동료들은 타우 집계의 기본 2 단계 모델로 시작했습니다. 1 단계는 천천히 결합하는 두 개의 tau 단백질로 구성되며, 2 단계는 두 단백질에 자체적으로 부착되는 추가 tau 분자를 포함합니다.
연구진은이 기본 모델을 확장하여 타우 섬유소가 작동하는 추가 방식을 포함했습니다. 과학자들은 이전에 원 섬유를 "엉킴이 풀린 부분"이라고 설명했습니다.
수정 된 모델은 타우 단백질이 여러 개의 짧은 원 섬유로 분해 될 것이라고 예측했습니다. 그러나 연구원들은 현미경으로 타우 엉킴이 짧은 섬유가 아닌 긴 섬유를 드러낸다는 것을 알고있었습니다.
따라서 모델이 예측 한 것과 미세한 현실 사이의 불일치를 설명하기 위해 연구진은 헤어 익스텐션과 유사한 방식으로 짧은 원 섬유가 함께 결합하여 긴 원 섬유를 형성하는지 궁금해했습니다.
과학자들이 형광색으로 타우 원 섬유를 라벨링 한 추가 실험에서 실제로 긴 원 섬유는 끝에서 결합 된 더 짧고 다른 색의 원 섬유로 구성되어 있음이 밝혀졌습니다.
저자의 지식에 따르면 이러한 발견은 타우 섬유소가 한 번에 하나 이상의 단백질을 추가함으로써 크기가 커질 수 있음을 처음으로 보여줍니다. 오히려 더 짧은 원 섬유가 서로 부착되어 원 섬유를 더 빨리 늘릴 수 있습니다.
연구 공동 저자 인 Kuret은이 발견이 어떻게 타우 얽힘 (암시 적으로 질병 자체)이 한 세포에서 다른 세포로 퍼질 수 있는지에 대해 밝힐 수 있다고 설명합니다. 긴 원 섬유가 "작은 조각으로 쪼개지면, 그것들은 확산되어 세포에서 세포로의 이동을 용이하게합니다"라고 그는 말합니다.
또한 연구진은이 발견이 타우 섬유소가 어떻게 수백 나노 미터 길이로 성장할 수 있는지를 설명하는 데 도움이된다고 말합니다. 또한 그러한 지식은 타우가 응집하는 것을 막을 수있는 새로운 종류의 약물로 이어질 수 있습니다.
앞으로 과학자들은 타우 단백질을 매우 복잡하게 만드는 많은 뉘앙스를 설명하기 위해 모델을 수정할 계획입니다. 예를 들어,이 일련의 실험에서는 한 가지 유형의 타우 만 사용했지만 단백질에는 6 개의 동형이 있습니다. 또한 인산화와 같은 화학적 과정은 단백질의 구조를 더욱 변화시킬 수 있습니다.
