Yenilikler

Demansla İlişkili Protein Tau’nun Sağlıklı İşlevini Anlamak

Alzheimer Hastalığında ve diğer nörodejeneratif demanslarda, normalde sağlıklı beyin dokusunda rol oynayan proteinler bozulur ve nöronlar kuruyup ölürken bir araya toplanarak çözünmeyen plaklar ve düğümler oluşturur. Bu proteinlerin hastalığa tam olarak nasıl bağlı olduğu – ve ilerlemesini yavaşlatmak, durdurmak veya tersine çevirmek için bir şekilde hedeflenip hedeflenemeyeceği – zorlu bir problem olmaya devam ediyor. Davis, California Üniversitesi’nden yapılan yeni araştırma, bu proteinlerden birinin, tau’nun sağlıklı sinir hücrelerinde nasıl işlev gördüğü konusunda yeni bir rol ortaya koyuyor ve bizi bunun patolojide nasıl yer alabileceğini anlamaya daha da yakınlaştırıyor. Çalışma 22 Ağustos’ta yayınlandı. Doğa Kimyasal Biyoloji.

UC Davis Moleküler ve Hücresel Biyoloji Bölümü’nde doçent ve makalenin ilgili yazarlarından Kassandra Ori-McKenney, Tau proteininin çok çeşitli nörodejeneratif hastalıklarda rol oynadığını söyledi. Alzheimer hastalığı olan kişilerin beyinlerinde yumaklar halinde tau proteini ve başka bir protein olan beta amiloid plakları bulunur. Bununla birlikte, tau protein yumakları, topluca “tauopatiler” olarak adlandırılan çeşitli hastalıklarda ve travmatik beyin hasarını takiben dahil olmak üzere diğer nörodejeneratif koşullarda da ortaya çıkar.

“Sağlıklı” tau’nun tek protein molekülleri olarak var olduğu ve tau’nun diğer tau proteinleri ile bir araya gelerek çözünmeyen tau yumaklarını oluşturduğunda hastalığa neden olduğu düşünülüyordu. Ancak 2019’da, aynı bölümde doçent olan Ori-McKenney ve Richard McKenney, sağlıklı tau’nun kendi kendine birleşebileceğini ve tekrar parçalanabileceğini göstererek, tau moleküllerinin kendi kendine birleşmesinin her zaman patolojiye yol açmayabileceğini ortaya koydu.

“Tau, doğal biçiminde kendi kendine toplanıp demonte edilebilir, öyleyse, bir biçimi oluşturan ve bir yumak oluşturamayan ve bir karışıklık oluşturan devrilme noktası nedir?” Ori-McKenney dedi.

Mikrotübüllerle ilişkili Tau

Tau, tek hücreli amiplerden böceklere ve insanlara kadar her tür hücrede bulunan, hücrelerin içini dolduran büyük protein filamentleri olan mikrotübüllerle ilişkili bir protein grubundan biridir. Mikrotübüller, hücre içinde yapı ve organizasyon sağlayan ve ayrıca öğelerin hücre içinde hareket etmesine ve hücrenin kendisinin hareket etmesine izin veren bir çerçeve sağlar. Bunların gerçekleşmesi için mikrotübüllerin diğer birçok proteinle etkileşime girmesi gerekir.

2019 makaleleri, sağlıklı tau moleküllerinin birbirleriyle birleşerek mikrotübüllerin etrafında bir “zarf” oluşturabileceğini gösterdi; yazarların gösterdiği yeni bir davranış, diğer bazı proteinlerin bağlanmasını zorlaştırarak veya kolaylaştırarak düzenleyici bir rol oynayabilir mikrotübül.

Yeni makalede, Ori-McKenney, McKenney ve Çek Cumhuriyeti’ndeki işbirlikçiler, tau proteinleri ve izole edilmiş mikrotübüllerle bir dizi deney gerçekleştirdiler. Sadece mikrotübüllerin etrafında bir zarf oluşturmak için kendi kendine bir araya gelebileceğini değil, aynı zamanda bunu yaptığında mikrotübülü daha kompakt bir forma sıkıştırdığını buldular. Bunu yapabilir, çünkü mikrotübüller tek tek tübülin proteinlerinin çiftlerinden (dimerler) oluşur ve dimerler arasında biraz yumuşaklık (yaklaşık iki angstrom) vardır.

Bu, tau proteininin bir mikrotübül uzunluğu boyunca sıkıştırmayı değiştirebileceği ve bu da diğer proteinlerin ona nasıl bağlandığını etkileyebileceği anlamına gelir. Örneğin, mikrotübüller boyunca hareket edebilen bir motor protein olan kinesin-1, yalnızca genişlemiş bir mikrotübüle bağlanacaktır.

Ekip ayrıca, tau ile evrimsel olarak ilişkili diğer proteinlere, mikrotübül ilişkili proteinler (MAP) 2 ve 4’e de baktılar. Bu sonuçlar, tau ve MAP2’nin, hücreler içindeki belirli işlevler için mikrotübülleri sıkıştırma yeteneğini geliştirmiş olabileceğini düşündürmektedir. İlginç bir şekilde, her iki protein de büyük ölçüde sadece sinir sisteminde bulunurken, MAP4 vücuttaki çoğu dokuda bulunur, bu da tau ve MAP2’nin mikrotübül sıkışmasındaki rollerinin nöronlarda çok önemli olabileceğini düşündürür.

Ne MAP2 ne de MAP4’ün hastalık durumları ile ilişkili olduğu bilinmemektedir. Gelecekteki çalışmalarda, araştırmacılar sağlıklı tau kendi kendine toplanma ve patolojik geri dönüşü olmayan karışıklıklar arasındaki adımları ve bu proteinlerin farklı organizmalardaki rollerini çözmeyi umuyorlar.

Makaledeki diğer yazarlar: UC Davis’te, Ruensern Tan, Tracy Tan ve Mariah Dacy; Valerie Siahaan, Marcus Braun ve Zdenek Lansky, Çek Bilimler Akademisi, Prag; Tereza Humhalova ve Lenka Libusova, Charles Üniversitesi, Prag; ve Samuel Lacey, MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı, Cambridge, İngiltere Çalışma kısmen Pew Charitable Trusts, Çek Bilim Vakfı, Çek Bilimler Akademisi ve Charles Üniversitesi’nden alınan fonlarla desteklenmiştir.

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu