Strukturní proteiny a jejich komplexy
Protein tau ochraňuje vlákna buněčné kostry
Vnitrobuněčná síť vláken nazývaná cytoskelet, neboli buněčná kostra, je nezbytná pro řadu buněčných pochodů. Tato vlákna mimo jiné slouží jako kolejnice, po nichž je v rámci jediné buňky dopravován buněčný náklad na místo určení. Tento proces je důležitý zejména v buňkách, které mají protáhlý tvar, jako jsou třeba buňky nervového systému, kde je nezbytné přesouvat buněčné náklady na dlouhé vzdálenosti. Špatné fungování tohoto vnitrobuněčného transportního systému může mít za následek různé neurodegenerativní procesy.
Tau je protein, který se hojně vyskytuje v nervových buňkách a který je spojován s neurodegenerativními onemocněními, jakými je např. Alzheimerova choroba, která je provázena tvorbou agregátů tohoto proteinu. Vědci mezinárodního vědeckého týmu z Biotechnologického ústavu AV ČR v centru BIOCEV, Technické univerzity Drážďany a Institutu Maxe Plancka pro buněčnou biologii a genetiku v Drážďanech zjistili, že protein tau může kondenzovat na povrchu cytoskeletálních vláken do vrstvy pokrývajícího povrch vláken. Tento specifický agregát proteinu tau pak reguluje vnitrobuněčný transport probíhající na těchto vláknech a ochraňuje vláka před faktory, které by ho mohli rozložit.
Valerie Siahaan, první autorka této studie vysvětluje: "Zjistili jsme, že tau se může vázat na cytoskeletální vlákna ve dvou formách, ve formě jednotlivých molekul, které se neuspořádaně pohybují po vláknech podobně jako např. molekuly vody v kapalném skupenství, a nebo ve formě mnoha molekul spojených do jakéhosi pevného obalu, ve kterém jsou molekuly tau vázány stabilně, podobně jako např. molekuly vody ve svém pevném skupenství, tedy v ledu. Tato "ledová vrstva" ochraňuje vlákno a umožňuje transport po tomto vláknu pouze těm molekulám, které mají specifické vlastnosti a dokážou se po této vrstvě pohybovat."
Tato práce ukazuje, že agregace proteinu tau nemusí být pouze spojena s neurodegenerací a patologickými procesy, ale může být základem molekulárních procesů, kterými tau splňuje své fyziologické role v buňce.
Původní publikace: Siahaan, V., Krattenmacher, J., Hyman, A. A., Diez, S., Hernández-Vega, A., Lansky, Z., & Braun, M. (2019). Kinetically distinct phases of tau on microtubules regulate kinesin motors and severing enzymes. Nature Cell Biology, 21, 1086–1092. http://doi.org/10.1038/s41556-019-0374-6
Partneři:
