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2015/11/4 21:28:04Tau蛋白是维系神经元骨架系统稳定的重要分子。在阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)患者,Tau蛋白被异常过度磷酸化,并以配对螺旋丝结构形成神经原纤维缠结在细胞内聚积。国外的研究报道,AD患者脑内神经原纤维缠结的数量与其临床痴呆程度呈正相关;异常Tau/缠结从内嗅皮质向海马和大脑皮层传播发展与患者临床表现吻合,是目前评估AD病程进展的金标准(即Braak分级);zui近的研究显示,β-淀粉样蛋白(Aβ,AD的另一个致病分子)的毒性作用需要Tau蛋白介导。这些研究结果提示,Tau 蛋白异常在AD 患者神经细胞变性和学习记忆障碍的发生发展中起重要作用。
在正常成人大脑中, 由于mRNA的选择性剪接,Tau蛋白主要有6种不同的异构体,这6种异构体主要表现为N端插入序列数目的不同(0N/1N/2N)以及微管结合重复区(3R/4R)数目的差异(图1)。在正常的成人大脑中,3R和4R两种异构体的比例大概为1:1。同时,研究表明3R和4R异构体的比例在不同Tau蛋白病(taupathy)患者的大脑中存在特定的差异。
图1. 成人大脑中Tau 蛋白的主要异构体形式
主要由过度磷酸化Tau蛋白所组成的神经纤维缠结是AD的一个重要病理特征,而其他翻译后修饰的形式(图2),如糖基化、乙酰化、截断、泛素化、类泛素化以及硝基化等也对Tau蛋白的结构和功能有调节作用。
图2 Tau441 蛋白翻译后修饰的不同形式示意图
异常磷酸化Tau蛋白形成的神经纤维缠结被认为是AD的主要病理特征之一,对Tau蛋白异常磷酸化的研究为了解AD发病的分子机制提供了大量的证据, 开发以Tau蛋白为靶标的药物已然成为治疗AD的重要方向。而越来越多的证据表明,Tau蛋白其他形式的翻译后修饰(如糖基化、乙酰化、截断、肽脯氨酸异构化及泛素化等)也直接或间接地对Tau蛋白的聚集产生影响,进而产生神经细胞毒性。因此,详细研究Tau蛋白不同形式翻译后修饰对其本身结构和功能的影响,探究Tau蛋白不同翻译后修饰之间的相互调控关系,深化了解Tau蛋白不同翻译后修饰与AD的关系,对于深入认识AD发病的分子机制大有裨益。相信,随着对Tau蛋白不同翻译后修饰与AD关系认识的深入,以Tau蛋白不同翻译后修饰为切入点的AD治疗药物的研发将会迎来全新的突破。
BioLegend可提供一系列且有特色的产品以支持Tau蛋白的研究以及神经变性疾病的诊断。
图3 BioLegend Tau 蛋白抗体表位图
BioLegend Tau蛋白抗体列表
*表位的编号是根据zui长的中枢神经系统的tau蛋白亚型(2N4R),亚型特异性表位抗体除外。对于未修饰的tau蛋白,表位氨基酸的范围已经给出,但翻译后修饰的表位中,只列出了被修饰的氨基酸。
**多克隆抗体
参考文献:
[1]胡质文,陈永湘,李艳梅。Tau蛋白的翻译后修饰与阿尔茨海默病[J]。中国科学:化学,2013,08:953-963。
[2]王建枝,田青。Tau蛋白过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病神经元变性中的作用[J]。生物化学与生物物理进展,2012,08:771-777。