Estabilización Cinética de la Dinámica de Microtúbulos en Estado Estable por Tau y Dominios de Unión a Microtúbulos de Tau

Tau es una proteína asociada a microtúbulos neuronales que desempeña un papel importante en la estabilización de microtúbulos axonales y en el mantenimiento de procesos neuronales. Para investigar los mecanismos mediante los cuales tau lleva a cabo estas funciones, hemos determinado las acciones de tau adulto de longitud completa y de péptidos de tau correspondientes a dos dominios de unión a microtúbulos diferentes de tau (el primer repetido, R1, VRSKIGSTENLKHQPGGG, y el primer interrepetido, R1-R2 IR, KVQIINKK) sobre la dinámica de crecimiento y acortamiento en los extremos más de microtúbulos individuales en estado estable. Tau suprimió la dinámica de microtúbulos en estado estable a relaciones molares muy bajas de tau a tubulina. En las relaciones más bajas examinadas (relaciones tau:tubulina de 1:175 y 1:85), la supresión de la dinámica ocurrió en ausencia de un cambio detectable en la masa polimérica. Tau redujo la tasa media y el grado de acortamiento y, en contraste con trabajos previos realizados bajo condiciones de ganancia neta de polímero, tau también suprimió la tasa media y el grado de crecimiento. Tau también aumentó fuertemente la frecuencia de rescate, suprimió moderadamente la frecuencia de catástrofes y aumentó fuertemente el porcentaje de tiempo total que los microtúbulos pasaron en un estado atenuado (pausa), ni creciendo ni acortándose de manera detectable. Además, tanto los péptidos de tau R1 como R1-R2 IR suprimieron la dinámica de microtúbulos en estado estable de una manera específica de secuencia y de una manera cualitativamente indistinguible de tau de longitud completa. Los datos brindan un apoyo significativo a un mecanismo en el que la unión de tau a subunidades individuales de tubulina en microtúbulos induce un cambio conformacional que fortalece la unión inter-tubulina.