近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院(以下简称重庆研究院)研究人员将纳米孔测量技术和原子力显微成像结合,构建了一种全新的单分子生物物理检测平台,在手性Tau蛋白及其自组装结构精准检测研究中取得进展,相关成果发表在《今日材料物理学》。
阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种常见的神经退行性疾病,临床表现为记忆丧失和认知障碍,严重影响人类的正常生活。研究发现Tau蛋白错误折叠组装形成神经原纤维缠结是阿尔兹海默病的关键致病因素之一,因此对这些蛋白纤维结构进行精准检测以及探索折叠背后的分子机制可以为后续阿尔兹海默病诊断和治疗提供新思路。
在分子结构上,Tau蛋白C末端在自组装过程中首先折叠形成纤维的核心骨架,是Tau蛋白自组装发生的关键。同时,Tau蛋白自组装可能受到多种因素的影响,如分子手性和辅助因子。手性作为生物系统中至关重要的结构特征之一,在蛋白质生物合成中扮演着关键角色。然而,对于Tau蛋白的手性转换是否会影响其自组装行为尚不明确。肝素作为一种辅助因子,可通过静电效应调节蛋白结构及作用,从而影响Tau蛋白的自组装过程。但是,肝素如何调控手性Tau蛋白的自组装尚不清楚。
研究人员从单分子和拓扑学方向入手,探究了手性转换和肝素对Tau蛋白自组装行为的调控作用。通过清晰地区分不同手性Tau蛋白单体和Tau蛋白自组装纤维结构,发现D-Tau蛋白的自组装倾向大于L-Tau蛋白;肝素会增强Tau蛋白的自组装倾向,辅助不同手性Tau蛋白形成螺旋方向相反、螺距不同的自组装纤维。
该研究在分子水平上对手性Tau蛋白单体以及肝素辅助形成的蛋白自组装纤维进行了精确测量与区分,获得了传统方法难以获取的重要的蛋白自组装信息,为研究蛋白结构及蛋白自组装机制提供了新的思路和方法。
重庆研究院博士研究生陈伟、硕士研究生陈云昊为论文共同第一作者,研究员王亮和王化斌为论文共同通讯作者。
目前尚无能够有效预防或缓解阿尔茨海默病病程的疗法。有研究表明,细胞外的Tau蛋白以类似朊病毒的方式在神经网络中扩散,引发连锁性的神经元损伤,这可能是推动阿尔茨海默病病情恶化的关键因素。尽管靶向胞外Ta......
华东理工大学化学与分子工程学院特聘研究员李星光等人,为构建结构新颖的N–N轴手性化合物提供了新策略,也为发展新型抗肿瘤活性分子开辟了新途径,对推动药物化学、材料科学等领域的发展具有重要价值。相关研究近......
近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院(以下简称重庆研究院)研究人员将纳米孔测量技术和原子力显微成像结合,构建了一种全新的单分子生物物理检测平台,在手性Tau蛋白及其自组装结构精准检测研究中取得进展,......
近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院(以下简称重庆研究院)研究人员将纳米孔测量技术和原子力显微成像结合,构建了一种全新的单分子生物物理检测平台,在手性Tau蛋白及其自组装结构精准检测研究中取得进展,......
美国宾夕法尼亚州立大学的科研人员推出了一种手性拓扑超导体(ChiralTopologicalSuperconductor),对于推进量子计算和探索理论手性马约拉纳粒子(Majoranaparticle......
在一项新的研究中,来自美国约翰-霍普金斯大学医学院的研究人员在用实验室培育的脑细胞和小鼠模型进行的实验中发现,一种名为Lag3的细胞表面蛋白不仅是美国食品药品管理局(FDA)批准的刺激免疫系统攻击癌症......
英国伦敦大学学院、伦敦帝国理工学院领导的国际合作研究表明,利用手性(扭曲)磁体的内在物理特性,可提高机器学习任务适应性,大幅减少类脑计算的能源使用。研究结果发表在《自然·材料》杂志上。传统计算由于独立......
近年来,过渡金属催化的不对称η3-取代反应已成为构建手性不饱和片段的重要途径。中国科学院上海有机化学研究所何智涛课题组致力于过渡金属参与实现的非经典η3-取代反应的研究,并探索了一系列催化转化策略。近......
密歇根大学领导的一个研究小组已经证明,由纳米粒子自我组装的微米级"领结"可以形成一系列精确控制的卷曲形状。这一进展为简单地创造与扭曲的光线相互作用的材料铺平了道路,从而带来在机器视......
神经退行性疾病的发生伴随神经炎症激活。有研究者认为,神经炎症可能直接参与诱导疾病的发生,因此探究诱导神经炎症的因素对神经退行性疾病早期筛查和防治有重要意义。此前有研究表明,致病形式的Tau蛋白能够激活......