मिलिग्राम-स्केल असेंबली और अल्जाइमर रोग फोल्ड अपनाने वाले ताउ फाइब्रिल्स का एनएमआर फिंगरप्रिंट

अल्जाइमर रोग (AD) मस्तिष्क में, माइक्रोट्यूब-संबंधित प्रोटीन ताउ युग्मित हेलिकल फिलामेंट्स (PHFs) में जमा होता है, जिसमें प्रत्येक प्रोटोफिलामेंट का C-आकार का रूपांतर होता है। इस फोल्ड को अपनाने वाले ताउ फाइब्रिल्स का इन विट्रो असेंबली AD के मौलिक और अनुप्रयुक्त अध्ययन के लिए बहुत मूल्यवान है, बिना रोगी-मस्तिष्क से निकाले गए फाइब्रिल्स की आवश्यकता के। आज तक, AD-फोल्ड ताउ फाइब्रिल्स बनाने के लिए रिपोर्ट किए गए तरीके पुनरुत्पादक नहीं रहे हैं और फिब्रिलाइजेशन की परिस्थितियों में सूक्ष्म परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हैं। यहां हम मल्टी-मिलिग्राम स्केल पर AD फोल्ड अपनाने वाले ताउ फाइब्रिल्स को पुनरुत्पादित रूप से असेंबल करने का एक मार्ग वर्णन करते हैं। हमने दो निर्माणों के फाइब्रिलाइजेशन की शर्तों का अध्ययन किया, और पाया कि एक ताउ (297-407) निर्माण जिसमें चार AD फॉस्फो-मिमेटिक ग्लूटामेट उत्परिवर्तन शामिल हैं, ने C-आकार का रूपांतर मजबूत रूप से बनाया। दो- और तीन-आयामी सहसंबंध ठोस-राज्य एनएमआर स्पेक्ट्रा एक प्रमुख रासायनिक शिफ्टों के सेट को दर्शाते हैं, जो एकल आणविक रूपांतर को सूचित करता है। नकारात्मक-स्टेन इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी और क्रायोइलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी डेटा पुष्टि करते हैं कि 4E-tau (297-407) द्वारा निर्मित प्रोटोफिलामेंट C-आकार के रूपांतर को अपनाता है, जो युग्मित, त्रैतीय और चौगुने हेलिकल फिलामेंट्स में संघटित होता है। इसके मुकाबले, NMR स्पेक्ट्रा यह संकेत देते हैं कि एक पूर्व में रिपोर्ट किया गया निर्माण, ताउ (297-391), चार-लेयर्ड डाइमर संरचना और C-आकार की संरचना का मिश्रण बनाता है, जिनकी जनसंख्या पर्यावरणीय शर्तों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है। AD-फोल्ड ताउ के NMR रासायनिक शिफ्टों का निर्धारण भविष्य के अनुसंधानों के लिए ताउ फाइब्रिल रूपांतरों और लिगांड बाइंडिंग के लिए संभावनाएं खोलता है। AD फोल्ड अपनाने वाले ताउ फाइब्रिल्स की मात्रात्मक असेंबली निदान और चिकित्सीय यौगिकों के विकास को सुगम बनाएगी जो AD ताउ को लक्षित करती हैं।