《Tau突變引發額顳葉痴呆的機制研究》是依託深圳大學，由肖時鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Tau突變引發額顳葉痴呆的機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：肖時鋒
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
老年痴呆症是老年病中的第二“殺手”，全球約4700萬老年痴呆患者，每年有1000萬的新增病例，目前尚缺乏有顯著療效的藥物。額顳葉痴呆(FTD)是老年痴呆的一種，僅次於阿爾茨海默病(AD)的第二大常見的早髮型痴呆症，其發病機制目前尚不很清楚，但文獻指出與Tau蛋白密切相關。本項目主要研究野生型和五個突變體Tau蛋白的功能、結構、纖維化等，從上述三方面預期找到Tau突變點引發FTD的發病機制。可通過等溫滴定量熱法和光散射法研究每個Tau蛋白同微管蛋白的結合強弱以及它們誘導微管成束的能力；通過核磁共振和圓二色譜測量Tau蛋白與微管蛋白的結合位點以及二級結構變化；通過螢光光譜學和透射電鏡觀察每個Tau蛋白自身的聚集動力學。本項目將是首次研究Tau的多個突變型與微管蛋白的結合，進一步將系統比較Tau多個突變型在性能方面的異同，為闡明它們引發FTD的機制，及為尋找FTD治療藥物的新靶點提供基礎數據。
結題摘要
額顳葉痴呆（FTD）是繼阿爾茨海默病之後，第二大常見的痴呆症。部分FTD 具有與17號染色體連鎖關係，命名為FTDP-17。FTDP-17是位於染色體17q21.31 上的MAPT基因突變所致。至今，在家族性額顳葉痴呆病例中，已陸續發現MAPT 基因中大約有80個致病性錯義突變，大多落在Tau 蛋白結合微管的編碼區。 Tau蛋白是微管相關蛋白，在神經元細胞內主要協助微管組裝，但病變的Tau蛋白卻會從微管上脫落，異常聚集，形成誘導神經元死亡的病理產物。目前，在阿爾茨海默病中Tau蛋白研究熱點主要集中於過度磷酸導致的相關病理機制，而很少涉及Tau蛋白的基因突變。有報導稱，FTDP-17中的Tau基因突變同樣可形成類似於阿爾茨海默症患者大腦中發現的神經纖維纏結（NFT）。所以，從Tau蛋白基因突變入手，特別是微管結合區域的突變，研究不同突變對Tau蛋白纖維化和微管組裝功能的影響是一條新的途徑。 本研究課題選取的是FTDP-17臨床上已發現的5種Tau突變：K257T、N279K、P301L、K317M 和V337M，它們位於Tau結合微管的重複區域（R1-R4）。以Tau k18片段為材料，首先通過對Tau k18序列上不同位點進行單點突變，獲取不同種類的突變體蛋白。然後進行了如下實驗：（1）ThT螢光法和透射電鏡檢測不同突變體在肝素鈉的誘導下進行纖維化；（2）通過光散射實驗研究每種Tau k18蛋白促進的微管組裝動力學，比較它們促進微管組裝的能力差異；（3）通過對Tau k18和Tubulin異二聚體進行同源建模和分子對接，分析Tau k18上哪些胺基酸和Tubulin有結合作用，推測不同突變位點對微管組裝功能的影響。 通過對不同突變型 Tau蛋白進行體外纖維化和促進微管組裝的功能研究，得出重要的結論如下：（1）以野生型Tau k18 作為對照，突變型蛋白V337M 和P301L 可以明顯加速纖維化聚集；N279K和K317M延緩了自身纖維化；而K257T影響的是纖維化的成核階段，延緩了成核。（2）突變體都影響到微管的組裝動力學，與野生型相比，都不同程度地降低了微管組裝效率。跟野生型Tau k18相比，K317M、K257T的影響最大，而V337M影響相對較小。為針對不同病因的FTDP-17患者提供不同治療手段的精準醫療打下前期實驗基礎。
