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Desvelada la estructura de los filamentos de proteína tau (τ)

Ovillos neurofibrilares

© Margaret Grunnet, Connecticut University

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Conocer qué partes de la proteína τ son relevantes para la formación de filamentos es de gran importancia tanto para ayudarnos a comprender la patogénesis del alzhéimer como para el desarrollo de medicamentos específicos.

Un grupo de científicos ha descubierto la estructura atómica de los filamentos de proteína τ que se ovillan en el cerebro de las personas con enfermedad de Alzheimer, y afirman que este descubrimiento debería dirigir la senda hacia el desarrollo de nuevos medicamentos para la enfermedad. Utilizando una técnica conocida como criomicroscopía electrónica (cryo-EM), estos investigadores del Britain's Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology mapearon con detalle los filamentos de τ extraídos del cerebro de un paciente que había fallecido con alzhéimer. El estudio se publica en la revista Nature.

El alzhéimer es la enfermedad neurodegenerativa más común, y no existen tratamientos basados en su mecanismo de producción. La enfermedad se define por la presencia de abundantes lesiones neurofibrilares y placas neuríticas en la corteza cerebral. Las lesiones neurofibrilares comprenden filamentos de τ helicoidales y rectos emparejados, existiendo también filamentos τ con morfología diferente, pero en otras enfermedades neurodegenerativas.

Los autores presentan en su estudio la cryo-EM, que mapea a una resolución de 3,4–3,5 Ångström (Å), y los modelos atómicos correspondientes a los filamentos helicoidales y rectos del cerebro del paciente estudiado.

Los núcleos del filamento están hechos de dos protofilamentos idénticos, que contienen los residuos 306–378 de la proteína τ, que adoptan una estructura β cruzada / β hélice y definen el germen para la agregación de τ. Los filamentos helicoidales y rectos emparejados difieren en su empaquetamiento inter–protofilamento, indicando que son polimorfos ultraestructurales.

Como afirman los autores,

«Estos hallazgos establecen las bases para comprender las diferencia entre los componentes moleculares de los agregados τ, y explican cómo se incorporan isoformas diferentes en los filamentos. Nuestros resultados demuestran además que las estructuras amiloides del cerebro humano pueden obtenerse mediante la cryo-EM, lo cual abre nuevas posibilidades para estudiar los mecanismos moleculares que subyacen a una amplia gama de enfermedades neurodegenerativas».

Referencia bibliográfica: Anthony W. P. Fitzpatrick, Benjamin Falcon, Shaoda He, Alexey G. Murzin, Garib Murshudov, Holly J. Garringer et al. Cryo-EM structures of tau filaments from Alzheimer's disease. Nature 2017; digital object identifier (doi): 10.1038/nature23002.

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