阿尔茨海默氏症和一种不寻常的分子伴侣-环球新资讯

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阿尔茨海默氏病的标志之一是阿尔茨海默氏原纤维，tau 蛋白的沉积物，它以纤维的形式积聚在神经细胞中并破坏神经细胞之间的通讯。但是这种纤维形成是如何发生的呢?为什么这种有害的沉积物会从原本有用的 tau 蛋白发展而来，而 tau 蛋白通常可以稳定细胞?由康斯坦茨化学家 Malte Drescher 教授领导的康斯坦茨大学和乌得勒支大学(荷兰)的一组研究人员解决了这个问题。通过结构分析，研究人员揭示了一种令人惊讶的生化机制，其中分子伴侣——一种辅助蛋白——发挥着不同寻常的作用。研究结果将于 2020 年 3 月 13 日发表在《科学进展》杂志上并可在 Biorxiv 获得预印本版本。

与大多数其他蛋白质不同，tau 没有明确定义的结构：Tau 是一种本质上无序的蛋白质，可以呈现多种形状。“我们可以把它想象成一根绳子：它有时会被拉长，有时会弯曲，有时会成环，”Malte Drescher 说。尽管存在所有差异，tau 倾向于采用一种典型的反曲结构，类似于回形针的形状。

一个不寻常的分子伴侣

一旦伴侣蛋白 HSP-90(热休克蛋白 90)遇到 tau，就会出现一种特殊情况。“通常情况下，伴侣蛋白的工作是将新产生的蛋白质带入正确的形式。因此，它们在蛋白质结构的发育中发挥辅助功能。我们想知道：它们的辅助功能在本质上无序的蛋白质中可能是什么，例如头?”德雷舍说。

使用结构分析，Drescher 和他的团队能够证明伴侣蛋白导致 tau 的回形针构象打开：它将回形针的“支架”向外折叠。“因此，回形针中间的区域暴露出来并可以接触到。该区域已知负责聚集，即，将更多的 tau 蛋白附着到分子上，”该研究的第一作者、生物物理学家 Sabrina Weickert 解释道。和 Malte Drescher 指导下的博士研究员。因此，在展开的形式下，tau 分子可以完美契合地堆叠在一起(寡聚化)。

“这种由 HSP-90 引起的寡聚反应令人大吃一惊，”Malte Drescher 解释说：“伴侣实际上负责恰恰相反的事情：它应该将蛋白质带入特定的形式，并且在任何情况下都不会促进蛋白质的形成。 "蛋白质堆积"，”Drescher 说。

关键词： 阿尔茨海默 神经细胞 结构分析 辅助功能