Química mapeia estrutura da capa difusa ao redor de proteínas Tau

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) conseguiram usar ressonância magnética nuclear para decifrar a estrutura do “fuzzy coat” ao redor do núcleo rígido do Tau em fibrilas associadas ao Alzheimer.
A camada externa envolve as regiões móveis do Tau, influenciando como a proteína interage com outras moléculas.
O estudo, publicado no Journal of the American Chemical Society, mostra que a camada é altamente dinâmica e apresenta três níveis de mobilidade.
A estrutura global lembra um burrito: núcleo rígido cercado por camadas de segmentos com mobilidade variável, sendo as regiões mais dinâmicas ricas em prolina.
Os pesquisadores planejam investigar se Tau normal pode se agregar a fim de formar fibrilas semelhantes às do Alzheimer, usando Tau desorganizado como molde; pesquisa financiada pelo National Institutes of Health (NIH).

O desenvolvimento de uma técnica de espectroscopia NMR permitiu aos químicos do MIT decifrar a chamada “película” incerta que envolve a Tau, proteína associada a Alzheimer. O estudo, publicado hoje no Journal of the American Chemical Society, detalha a estrutura da camada frouxa que cerca o núcleo rígido da Tau. O objetivo é entender como bloquear a formação de emaranhados no cérebro.

A pesquisa mostra que a Tau tem um núcleo rígido, rodeado por segmentos desordenados que formam o “fuzzy coat”. Até então, essa região era pouco estudada, dificultando a caracterização da proteína completa. A equipe adaptou técnicas de NMR para mapear tanto as partes estáveis quanto as dinâmicas.

Metodologia e descobertas

Os autores desenvolveram métodos de NMR capazes de investigar Tau na sua forma completa, não apenas o núcleo. Em um experimento, os prótons dos aminoácidos mais estáveis foram magnetizados e a transferência de magnetização para as regiões móveis foi monitorada, revelando a proximidade entre as camadas.

Os resultados indicam que a Tau, com cerca de 10 domínios, se assemelha a um burrito: várias camadas da pelagem envolvem o núcleo. As regiões mais dinâmicas concentram-se na camada externa, enquanto o núcleo rígido permanece estável.

Esse modelo sugere como os emaranhados se formam: proteínas Tau normais podem se ligar às Tau misfolded, atuando como molde para estruturar a forma anômala. A camada externa facilita a adição de novas unidades aos filamentos.

Avanços e próximos passos

Os pesquisadores apontam que a camada frouxa pode influenciar a adesão de fármacos destinados a desagregar os fibris. Entender a dinâmica da pelagem abre caminho para estratégias que interrompam a formação de emaranhados no cérebro.

Os próximos experimentos devem testar se proteínas Tau normais tendem a se agregar aos túneis de fibrilas encontrados em Alzheimer, usando Tau alterada de pacientes como modelo. O trabalho foi financiado pelo NIH.