Báo cáo khoa học: Linkage-dependent contribution of repeat peptides to self-aggregation of three- or four-repeat microtubulebinding domains in tau protein

Linkage-dependent contribution of repeat peptides to self-aggregation of three- or four-repeat microtubule-binding domains in tau protein

Tác giả: Kayoko Okuyama, Chisato Nishiura, Fumie Mizushima, Katsuhiko Minoura, Miho Sumida, Taizo Taniguchi, Koji Tomoo, Toshimasa Ishida

Lĩnh vực: Hóa sinh, Sinh học phân tử

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này xem xét vai trò phụ thuộc vào liên kết của từng đoạn lặp lại (repeat peptide) trong sự tự tập hợp của miền gắn kết vi ống (MBD) của protein tau, bao gồm cả các cấu trúc ba và bốn đoạn lặp lại. Các thí nghiệm sử dụng phép đo huỳnh quang thioflavin S, phổ lưỡng sắc vòng và kính hiển vi điện tử để phân tích sự hình thành sợi. Kết quả chỉ ra rằng các đoạn lặp lại khác nhau có những đóng góp riêng biệt đối với quá trình tập hợp, với một số đoạn đóng vai trò là yếu tố cốt lõi hoặc chất ức chế, và sự kết hợp của chúng tạo ra các hành vi tập hợp độc đáo không thể giải thích bằng tổng hợp đơn giản các hiệu ứng riêng lẻ. Nghiên cứu cung cấp cái nhìn sâu sắc về cơ chế hình thành sợi của protein tau, một yếu tố quan trọng trong bệnh Alzheimer.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Abbreviations
• Role of each repeat peptide in tau aggregation
• Fig. 1. Schematic diagram of the entire four-repeat human tau protein, amino acid sequences of the four single-repeat peptides of the MBD of tau protein, and possible linkage of repeat peptides derived from the wild-type MBD (4RMBD and 3RMBD)
• Results
• Heparin-induced ThS fluorescence profile of each repeat peptide
• Fig. 2. Time-dependent change in ThS fluorescence intensity profiles of two-, three- and four-repeat peptides.
• Fig. 3. Aggregate quantity for each repeat peptide 1 h after starting self-aggregation.
• Table 1. Characteristics of ThS fluorescence increases and CD spectral changes accompanying self-aggregation of each repeat peptide; ND, not detected.
• CD spectral changes of repeat peptides accompanied by aggregation
• Fig. 4. Time-dependent change in CD spectral profiles (upper parts) and secondary structural variations (lower parts) for two-, three- and four-repeat peptides.
• Effect of the disulfide bond on filament formation
• Fig. 5. SDS-PAGE of R13, R23, R34 and R12 (left) and their ThS fluorescence profiles (right) at 1 h (top) and 14 days (bottom) after peptide preparation.
• Filament morphology of repeat peptides from electron micrographs
• Fig. 6. Negative-staining EM images of filamentous repeat peptides (25 µm) induced by the addition of 6.25 µm heparin.
• Discussion
• Experimental procedures
• Chemicals and synthesis of single-repeat peptides
• Preparation of recombinant repeat mutant
• ThS fluorescence measurement
• CD measurement
• EM measurements
• Acknowledgements
• References