Вчені створили модифікований білок тау проти Альцгеймера

Команда вчених з Медичного центру Техаського університету в Далласі розробила дизайнерську версію білка тау, яка зберігає свою біологічну функцію, але не схильна до агрегації — патологічної ознаки нейродегенеративних захворювань, відомих як таупатії. Результати дослідження опубліковані в журналі Structure.

Білок тау відіграє важливу роль у клітинах, регулюючи збірку та стабільність мікротрубочок — білкових структур, які служать транспортними шляхами для везикул, органел та інших компонентів через цитоплазму. Тау зв'язується з мікротрубочками через ділянку білка, де послідовність амінокислот повторюється три або чотири рази. Ці версії відомі як 3R або 4R відповідно.

При таупатіях білки тау склеюються між собою, утворюючи нитчасті скупчення, які створюють відкладення в мозку. Попередні дослідження показали, що переважна більшість таупатій виникає через агрегацію форми 4R білка тау.

Дослідники сконструювали фрагменти тау з повторів 4R та мотиву VQIVYK — частини білка, відповідальної за утворення скупчень. Вони змінили кілька амінокислот між цими ділянками, імітуючи ті, що знаходяться в 3R. Хоча фрагменти без замін амінокислот легко агрегували в пробірках, модифіковані фрагменти цього не робили.

Детальний аналіз показав, що ділянка між повторами та мотивом VQIVYK у модифікованих фрагментах утворювала жорсткий вигин, надаючи їм шпилькоподібну форму. Це запобігало контакту з мотивами VQIVYK на інших фрагментах та утворенню скупчень.

Подальші експерименти підтвердили, що ця стратегія працює також у більших фрагментах тау та в клітинах, при цьому змінений білок перешкоджав агрегації з природним 4R тау. Важливо, що зміна цих амінокислот не вплинула на здатність тау зв'язуватися з мікротрубочками, що свідчить про збереження біологічної функції.

Наступним кроком буде тестування модифікованого білка на тваринних моделях для розробки нових методів лікування нейродегенеративних захворювань, включаючи хворобу Альцгеймера, лобно-скроневу деменцію та хронічну травматичну енцефалопатію.