新技术跟踪与痴呆症相关的蛋白质

欧洲科学家研制出了ClearTau,一个创新的方法和重构平台聚合的蛋白质τ中发现老年痴呆症和其他神经退行性疾病。突破可以加快Tau-related紊乱的诊断和靶向治疗的发展。

τ是一种蛋白质在人类的大脑中发现,扮演着一个重要的角色在维持神经细胞的结构和功能。当τ蛋白采用异常的形状,它可以形成团块和神经元纤维缠结,称为τ纤维,破坏神经细胞之间的通信。τfibrillization一直参与发展的神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症和其他“tauopathies”。

了解τ纤维形式和传播到大脑的不同部位在发展中是至关重要的治疗停止或减缓这些疾病的进展。然而,研究受到阻碍,诱导τ的错误折叠和聚集需要添加辅助因子如肝素。同时,由此产生的τ纤维相比显示显著差异在结构和形态观察患者的脑组织。

这使得很难开发药物和成像工具,跟踪τ的形成和扩散聚集在大脑中或中和他们的致病特性。

现在,科学家们EPFL ClearTau发展、创新、快速、廉价、有效的生产方式,τ纤维不需要辅助因子。ClearTau可以重构的复杂性总量从tauopathies发现患者的大脑中,并开发针对疾病的治疗和成像工具。

发表在自然通讯加林娜,ClearTau co-invented Limorenko,博士生EPFL生命科学学院的希拉Lashuel教授和她的上司。

以前困ClearTau使用肝素(“固定化”)到管子的表面用来制造τ纤维,并产生大量的清洁τ纤维比先前的方法。

“的想法明显τ的灵感来源于技术经常用于医疗器械,如血液灌注或透析设备、固定的肝素分子内部油管用于防止血凝块而防止其泄漏到血液中,“Limorenko说。“我想,为什么不把这个应用到τ?”

Limorenko Lashuel认为,他们可以利用固定化肝素或其他已知因素共同促使τ聚合推动蛋白质改变其形状和聚合。”,因为这些因素共同管的表面,他们不会被困在τ纤维增长,改变他们的结构或改变其正常与其他分子的相互作用,”Limorenko说。“我们试过这工作。”

测试他们的新方法,研究小组发现ClearTau可以有效地生成所有六个τ的亚型和截断突变版本,甚至在其他辅助因子的存在比肝素分子,如RNA和ATP。

ClearTau克服了以往方法的局限性,要么需要大量时间或使用无特征辅助因子的组件。ClearTau纤维形态一致的在单一τ亚型和显示关键属性,使他们与自然同行相似,比如积极的淀粉样蛋白记者染料,高倾向绑定RNA,和播种能力——ClearTau聚集诱导聚合的能力其他τ蛋白在神经元,“多米诺骨牌效应”,引起tauopathies。

“我们相信,这项工作代表一个重大进步,如果阿尔茨海默病和神经退行性疾病研究领域一般来说,“Lashuel说。在大脑中“τ纤维和聚合物装饰着不同类型的化学修饰,并与其他质的分子相互作用,其身份仍是未知的。因此,迫切需要对方法允许重建的生化和结构复杂性疾病相关τ病理性聚集。”

他补充道:“通过结合ClearTau方法与其他技术,我们实验室开创了多年来,和能够装修τ分子化学修改类似疾病,我们现在有一个强大的平台,使我们第一次屏幕识别条件产生τ聚合化学和结构类似于病理性脑源性形式。这可以帮助我们开发disease-relevant模型,设计和验证新的治疗方法,识别新的早期诊断显像剂,监测疾病进展,并评估新疗法的功效。”

参考:Limorenko G, Tatli M, Kolla R, et al。完全co-factor-free ClearTau平台为重建病态τ骨料生产seeding-competentτ纤维。Nat Commun。2023;14 (1):3939。doi:10.1038 / s41467 - 023 - 39314 - 7

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