Forskere begynder at afsløre, hvordan proteinet tau overgår fra en opløselig flydende tilstand faste fibrøse sammenfiltringer

Forskere har gjort betydelige fremskridt med at forstå, hvordan proteinet tau går fra en opløselig flydende tilstand til faste fibrøse sammenfiltringer, et afgørende skridt i udviklingen af ​​neurodegenerative sygdomme som Alzheimers. Denne overgang er forbundet med dannelsen af ​​tau-aggregater, som er hovedkomponenterne i de karakteristiske sammenfiltringer, der findes i hjernen hos personer med disse sygdomme.

Her er en oversigt over de resultater, der har bidraget til vores forståelse af denne proces:

1. Faseovergange :Forskning tyder på, at tau kan gennemgå en faseovergang, der skifter fra en opløselig, dynamisk tilstand til en mere ordnet, fast-lignende tilstand. Denne overgang er påvirket af forskellige faktorer, herunder koncentrationen af ​​tau, tilstedeværelsen af ​​andre molekyler og det cellulære miljø.

2. Væske-væske faseadskillelse :Under visse forhold kan tau danne væskedråber i celler, en proces kendt som væske-væskefaseseparation. Disse dråber er dynamiske og kan gennemgå fusion og fission, hvilket muliggør udveksling af molekyler og potentielle interaktioner med andre cellulære komponenter.

3. Protein fejlfoldning og aggregation :Når tau overgår fra den flydende tilstand, kan den gennemgå fejlfoldning, hvilket fører til dannelsen af ​​unormale strukturer. Disse forkert foldede tau-molekyler kan derefter aggregere og flette sig ind i hinanden og danne de karakteristiske sammenfiltringer. De nøjagtige mekanismer, der driver tau-fejlfoldning og aggregering, bliver stadig undersøgt.

4. Tau-ændringer :Post-translationelle modifikationer af tau, såsom phosphorylering, acetylering og glycosylering, kan påvirke dets opløselighed, aggregeringstilbøjelighed og interaktioner med andre proteiner. Disse modifikationer kan påvirke tau-faseovergangen og bidrage til dannelsen af ​​patologiske tau-aggregater.

5. Cellular Pathways :Overgangen af ​​tau fra en flydende til en fast tilstand er påvirket af cellulære veje og signalkaskader. Dysregulering af disse veje, såsom ændringer i aktiviteten af ​​enzymer involveret i tau-phosphorylering, kan forstyrre den normale balance og fremme tau-aggregering.

6. Spredning og formering :Når først tau-aggregater er dannet, kan de spredes i hjernen gennem en proces kendt som "prion-lignende" formering. Dette involverer den forkert foldede tau, der fungerer som et "frø", der rekrutterer og omdanner normale tau-molekyler til den patologiske form, hvilket fører til den progressive ophobning af tau-tangles i berørte hjerneområder.

Forståelse af de molekylære mekanismer, der ligger til grund for tau-faseovergangen, er afgørende for at udvikle terapeutiske strategier til at målrette og forhindre dannelsen af ​​tau-aggregater. Ved at modulere faseadfærden af ​​tau og gribe ind i de veje, der regulerer dens overgang, sigter forskerne på at standse eller vende de neurodegenerative processer forbundet med Alzheimers og relaterede tauopatier.