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알츠하이머 병에서 새로운 Tau 단백질/인지질 복합체 발견

Alzheimer's Tau protein forms toxic complexes with cell membranes

알츠하이머 병을 가진 환자들의 뇌는 신경세포 안에 특징적인 응집체들을 가진다. 이들 덩어리들은 Tau 라고 불리는 단백질들이 꼬인 섬유모양으로 응집할 때 형성된다. 그 결과 신경세포의 수송 체계가 붕괴되고 필수 영양소들이 이동할 수 없어서, 세포들이 죽기 시작하고, 뇌 기능에 영향을 주고 그 질병의 증상들이 나타나게 된다. 과학자들이 세포막과의 상호작용으로 형성되는 Tau의 새로운 독성 형태를 발견했다.

알츠하이머 병의 병리학에서 그 역할을 고려해서, Tau 단백질은 광범위하게 조사되어왔다. 아밀로이드를 표적으로 한 치료법들의 여러 임상 시험이 최근에 실패하면서, Tau는 알츠하이머 병을 위해서 가장 활발하게 추적하고 있는 표적들 중의 하나가 되었다. 그러나 Tau가 어떻게 뇌에 퍼지고 신경세포들을 죽이는지에 대해서는 여전히 의문이 남아있다. 세포막이 Tau의 응집성과 생리학적인 기능들을 조절하는데 역할을 하는 것으로 알려졌지만, 우리는 여전히 Tau와 지질막 사이의 상호작용이 어떻게 알츠하이머 병에서 보이는 신경세포의 손실로 이어질 수 있는지를 이해하지 못하고 있다.

이제 과학자들이 개별적인 Tau 단백질들이 신경세포의 세포막과 상호작용하고 이를 교란시킨다는 것을 발견했다. 이 교란으로 막의 지방 분자들(phospholipids)뿐만 아니라 여러 Tau 단백질들로 이루어진 매우 안정적인 복잡체가 형성된다. 뒤이어 이루어진 연구들은 그 단백질/인지질 복합체들이 그 단백질의 섬유 형태에 비해서 해마 신경세포들에 의해서 더 쉽게 흡수돼서 시험관에서 의 주요 신경세포들에 독성을 유도한다는 것을 보였다. 해마는 기억이 처리되는 곳으로 해마 신경세포의 손실은 알츠하이머 병의 전형적인 증상이다. Tau의 병리학적인 형태를 감지하는데 표준으로 사용되는 항체(MC-1)을 가지고 그 복합체들을 감지했는데, 이는 그것들이 그 단백질의 병리학적인 형태에 몇 가지 특징들을 공유한다는 것을 의미한다.

핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance (NMR))에 의해서 그 복합체의 핵에 있는 Tau의 구조를 밝혔는데, 그 핵은 각각 6개의 잔기들을 가진 두 개의 짧은 펩티드로 이루어졌다. PHF6*와 PHF6로 불리는 이들 펩티드들은 Tau 응집과 조립체를 섬유상으로 유도하는데 중요한 역할을 한다. 그 존재는 그 단백질/인지질 복합체를 알츠하이머 병의 발달과 연관시킨다.

그 발견은 Tau 단백질/인지질 복합체의 새로운 형태를 보여주는데, 이는 Tau 구조, 올리고머화, 독성, 그리고 아마도 신경세포들 사이의 정상적/비정상적 수송을 조절하는 막-의존적인 기전의 일부일 수도 있다. 이 복합체를 감지하고, 교란시키거나 표적으로 하는 도구를 개발함으로써, 알츠하이머 병의 뇌에서 Tau 응집, 독성, 병리학이 퍼지는 것을 억제하는 새로운 전략을 세울 수 있을 것이다.

그 연구는 이 단백질이 뇌에서 이동하고 신경세포들을 죽이는 가능한 기전에 대한 새로운 통찰을 제공한다.

 
관련연구자: Hilal Lashuel

관련기관: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

본문키워드(한글): 알츠하이머 병, Tau 단백질, 응집, 지질막, 단백질 인지질 복합체

본문키워드(영문): Tau protein, aggregation, tau protein phospholipid complex, Alzheimer's disease, tangles , PHF6

국가: 스위스

원문출판일: 2017-11-22 

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171122093045.htm