科学家绘制毒蛋白细节图

长期以来，Tau蛋白被认为与阿尔茨海默病和其他使人衰弱的脑部疾病有关。然而，科学家们一直试图研究tau蛋白如何从正常的功能形式转变为有害的错误折叠形式。

现在，哥伦比亚大学朱克曼研究所和佛罗里达梅奥诊所的研究人员已经观察到了tau蛋白前所未有的细节。通过分析病人的脑组织，研究小组发现tau蛋白的变化可能影响人类脑细胞中不同的错误折叠方式。这些差异与将要发生的神经退行性疾病的类型以及疾病在大脑中传播的速度密切相关。

研究人员使用了两种互补的技术来绘制tau蛋白的结构图，并破译额外分子(翻译后修饰PTM)对其表面的影响。这些新结构可能有助于研究人员识别新的生物标记，在症状出现之前检测这些疾病，并为特定的PTM设计新的药物。研究结果发表在2月6日的《细胞》杂志上。

领导这项研究的哥伦比亚大学研究员安东尼·菲茨帕特里克说:“我们已经提供了令人信服的证据，证明PTM在蛋白质疾病中起着重要的结构性作用。这是一个神经退行性疾病的集合，其特征是错误折叠的tau蛋白的毒性积累。

没有两种蛋白质疾病是完全相同的。每种疾病影响大脑的不同部分，甚至不同的细胞类型，导致不同的症状。例如，阿尔茨海默病出现在海马体中，从而影响记忆。慢性创伤性脑病是创伤性脑损伤幸存者中最常见的疾病之一，可导致运动、记忆或情绪问题，这取决于大脑的哪个区域受到影响。

研究人员用冷冻电子显微镜观察了患病人脑组织中的tau蛋白丝，并重建了tau纤维的结构，为研究它们如何形成、生长和扩散到整个大脑提供了一个新的视角。研究人员还用质谱测定了tau表面PTM的化学成分。

科学家分析了阿尔茨海默氏病和皮质基底神经节变性患者的脑组织样本。结果表明，tau表面PTM之间的杂交影响了tau蛋白丝的结构，导致不同疾病中观察到的tau蛋白丝的差异，甚至不同患者之间的差异。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.01.027