Химики определили структуру «пушистой оболочки» белков Тау, связанных с болезнью Альцгеймера

Одним из признаков болезни Альцгеймера является скопление белков Тау, образующих клубки в мозге. В патологическом состоянии белок состоит из жёсткого упорядоченного ядра, окружённого гибкими сегментами, которые формируют «пушистую оболочку». Эта оболочка влияет на взаимодействие Тау с другими молекулами.

Химики MIT показали, что с помощью ядерного магнитного резонанса (ЯМР) можно расшифровать структуру «пушистой оболочки», окружающей белки Тау. Эти данные могут помочь в разработке лекарств, препятствующих накоплению Тау в мозге. Автор: Хосе-Луис Оливарес, MIT; изображение предоставлено исследователями.

Химики из Массачусетского технологического института впервые использовали ЯМР-спектроскопию для расшифровки структуры этой «пушистой оболочки». Около 80% белка Тау находится в этой оболочке, которая обычно остаётся за рамками исследований из-за своей высокой подвижности и неупорядоченности.

«Если вы хотите разрушить эти фибриллы Тау с помощью низкомолекулярных лекарств, то эти препараты должны проникнуть сквозь эту пушистую оболочку», — говорит Мэй Хонг, профессор химии MIT и старший автор нового исследования.

Исследователи разработали методы ЯМР, позволившие изучить весь белок Тау. Они смогли оценить близость между жёсткими и подвижными сегментами и измерить степень подвижности аминокислот в оболочке.

«Теперь у нас есть технология на основе ЯМР для изучения пушистой оболочки полноразмерной фибриллы Тау, позволяющая захватить как динамичные области, так и жёсткое ядро», — говорит Хонг.

Для конкретной изученной фибриллы общая структура белка Тау, содержащего около 10 различных доменов, несколько напоминает буррито, где несколько слоёв «пушистой оболочки» обёрнуты вокруг жёсткого ядра. Самые динамичные сегменты оболочки, богатые аминокислотой пролином, находятся во внешнем слое.

Эта структурная модель даёт представление о том, как белки Тау образуют клубки в мозге. Тот факт, что «пушистая оболочка» оборачивается вокруг жёсткого ядра, указывает на то, что нормальные белки Тау с большей вероятностью присоединяются к концам филаментов, образуя более длинные фибриллы.

Исследователи теперь планируют изучить, могут ли они стимулировать нормальные белки Тау к сборке в тип фибрилл, наблюдаемый при болезни Альцгеймера, используя неправильно свёрнутые белки Тау от пациентов в качестве шаблона.

Источник: Massachusetts Institute of Technology