Químicos revelam estrutura da camada difusa que envolve proteínas Tau

Cientistas do MIT usaram ressonância magnética nuclear para revelar a “fuzzy coat” (capa amorfa) ao redor do núcleo rígido da proteína Tau, associada ao Alzheimer.
A capa desorganizada envolve um núcleo rígido em beta-placas e pode influenciar como Tau interage com outras moléculas, o que ajuda a formar emaranhados patológicos.
O estudo sugere que a Tau tem três camadas de mobilidade, com a camada externa sendo a mais dinâmica e rica em aminoácidos prolina.
Os pesquisadores chegaram a um modelo em que a capa envolve o núcleo como um burrito, com a parte mais móvel na camada externa.
A descoberta pode orientar o desenvolvimento de drogas que penetrem a fuzzy coat para impedir o acúmulo de Tau; o trabalho foi publicado no Journal of the American Chemical Society e financiado pelo Instituto Nacional de Saúde (National Institutes of Health).

A equipe de químicos do MIT utilizou a técnica de ressonância magnética nuclear (NMR) para decifrar a estrutura da “jaqueta” flexível que envolve o Tau, proteína associada a nódulos no cérebro de pacientes com Alzheimer. O estudo mostra pela primeira vez como esse revestimento desordenado influencia a interação com outras moléculas, abrindo caminho para abordagens que possam impedir a formação de emaranhados.

O trabalho, liderado pela professora Mei Hong, investiga o Tau de fibrilos inteiros, não apenas o núcleo rígido já estudado anteriormente. A pesquisa demonstra como a jaqueta envolvente, responsável por grande parte da desordem do Tau, participa do comportamento dinámico da proteína. O artigo foi publicado hoje no Journal of the American Chemical Society.

Nova técnica para estudar Tau completo

Jia Yi Zhang, estudante de pós-graduação, é autor principal do estudo, que também inclui Aurelio Dregni, ex-pós-doutor do MIT. A equipe descreve uma metodologia que magnetiza prótons nos aminoácidos mais rígidos e monitora a transferência de magnetização para as regiões móveis, permitindo mapear proximidades entre as zonas rígidas e as mais flexíveis.

Os pesquisadores mostraram que o Tau estudado pode ser visto como uma estrutura em camadas, com um núcleo rígido cercado por regiões de mobilidade intermediária e, na camada externa, os trechos mais dinâmicos. Entre as regiões mais móveis, destacam-se segmentos ricos em prolina, que apresentam repulsão entre cargas positivas.

Implicações e próximos passos

A combinação de dinamismo e organização do Tau sugere como as proteínas mal dobradas podem iniciar a formação de emaranhados. A pesquisa reforça a ideia de que drogas que pretendem desagregar esses fibrilos precisam penetrar a jaqueta flexível para agir no núcleo. Estudos futuros deverão explorar se proteínas Tau normais podem ser induzidas a se agregar como os fibrilos observados em Alzheimer, usando Tau mal dobrado como modelo.

O estudo foi financiado pelo National Institutes of Health.