Scoperta la struttura atomica della proteina Tau dell’Alzheimer
Arriva un’immagine chiara che coglie i particolari atomici della proteina Tau nel cervello di un paziente affetto dall’Alzheimer da parte di un gruppo di ricercatori del Laboratorio di Biologia Molecolare del Medical Research Council (Mrc) nel Regno Unito e dell’Indiana University School of Medicine (Usa). Questi ricercatori hanno scattato circa 2.000 immagini per evidenziare la scoperta della struttura atomica di questa importante proteina, necessaria per la progressione dell’Alzheimer e di alcune forme di demenza. Infatti, la funzione normale della proteina Tau è di stabilizzare i microtubuli, strutture intracellulari che sono parte del sistema necessario per il trasporto di molecole dal corpo del neurone fino alle sinapsi. Quando avvengono le mutazioni come l’iperfosforilazione si generano delle proteine difettose Tau formando fasci di filamenti, ossia i grovigli tipici dell’Alzheimer. Sono proprio queste fibre filamentose che sono state estratte da un cervello di una donna in vita, sofferente da dieci anni della malattia, e i grovigli filamentosi sono stati analizzati con la tecnica di imaging emergente, la crio-microscopia elettronica (Cryo-electron microscopy), che permette lo studio di campioni a temperature molto basse per evidenziare i dettagli atomici nelle strutture di queste proteine. Si è utilizzata la tecnica della crio-microscopia elettronica dato che i filamenti della proteina Tau sono invisibili all’occhio di un microscopio “light”, è stato difficile, senza immagini ad alta risoluzione, mostrare la loro struttura atomica e qual era il suo ruolo nello sviluppo di queste patologie neurodegenerative. Si sono mostrati i filamenti di Tau con una risoluzione pari a 0.35 nanometri finora mai raggiunta da nessuno. Queste duemila nuove immagini e la loro analisi hanno aiutato gli scienziati a realizzare un esatto modello tridimensionale, che ha permesso di identificare la struttura centrale dei filamenti filamentosi e la conformazione dei settantatre aminoacidi che li costituiscono. Si è potuto vedere che ogni filamento è formato da due filamenti appaiati, detti “protofilamenti” che possiedono la forma di una C e sulla loro superficie esterna addensamenti con funzione repulsiva nei confronti delle molecole d’acqua. Inoltre, alle estremità dei protofilamenti i ricercatori hanno osservato delle complesse strutture a elica che sono uniche nel caso dell’Alzheimer e quindi potranno da oggi, essere utilizzate come biomarker nelle diagnosi della malattia. Ciò rappresenta un grande passo in avanti e ora le possibilità di progettare importanti agenti terapeutici, sapendo la sequenza proteica di tale proteina, per prevenire la formazione di tali filamenti e il loro accumulo nei grovigli. Il prossimo passo dei ricercatori sarà quello della demenza frontotemporale, che colpisce persone più giovani rispetto al tipico malato di Alzheimer. Tale demenza frontotemporale, nella maggior parte dei casi, è causata dalla proteina Tau alterata, che si aggrega formando filamenti diversi da quelli dei grovigli di Alzheimer.
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