[发明专利]tau截断体蛋白在诱导tau病理聚集中的应用

说明书

本发明公开了一种tau截断体蛋白在诱导tau病理聚集中的应用，首先构建了包括全长及11种tau截断体，其中tau_151‑391猎获AD O‑tau的能力最强，因而将其在真核细胞中表达，提取蛋白超速离心处理后作为seeds来诱导tau的病理聚集。深入研究AD的发病机制以及针对以tau蛋白为靶标的AD治疗，获得有效的seeds尤为重要，由于获取AD患者死后的脑组织十分困难，无法提取脑组织中的AD O‑tau，因而寻找便捷有效的seeds替代AD O‑tau有重大意义。本发明不仅可以帮助我们构建AD模型，深入研究AD的发病机制、tau蛋白的传播特点，还可以为以tau为靶标的治疗提供AD模型动物。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，尤其涉及一种tau截断体蛋白在诱导tau病理聚集中的应用。

背景技术

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是多因素相关的疾病，老化是其最主要的病因。AD拥有病理特征：细胞外β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)聚集形成的老年斑(senile plaque,SP)的沉积和细胞内大量的tau蛋白聚集形成神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)和广泛神经元退变。

Tau蛋白是一种微管结合蛋白，在中枢神经系统的神经元中表达非常丰富，在身体其他细胞和中枢神经系统的星形胶质细胞和少突胶质细胞中表达相对较低。人类tau蛋白的基因位于17q21，含有16个外显子。在中枢神经系统，外显子2，3，10可发生可变剪接，产生六种不同的变异体(图1)。外显子10编码表达第二个微管结合片段，其编码与否决定了tau蛋白是含有3个还是4个微管结合重复序列，也就是我们简称的3R-tau或4R-tau。Tau蛋白对微管稳态有极其重要的作用，所以tau蛋白的可变剪接在发育过程中是被严格调控的。胎儿的脑中只表达3R-tau，正常成人脑中表达3R-tau和4R-tau，比例约为1。Tau蛋白结构上包含氨基端酸性区域、脯氨酸富集区、微管结合重复序列和羧基末端。其主要功能包括两个方面：促进微管的形成和维持微管结构的动态稳定性。

人tau基因(MAPT)位于17q21，含有16个外显子。在中枢神经系统，外显子2，3和10的可变剪接产生6种tau的变异体。黑色的小方块代表组成性外显子，灰色和白色方块代表可变剪接外显子。N1和N2代表有外显子1和1编码N末端氨基酸插入子1和2，PRD代表脯氨酸富集区，R1、R2、R3和R4分别代表4个微管结合重复序列。

Tau的截断是一种重要的翻译后修饰，在tau相关疾病中有重要病理作用。英国剑桥大学的Whischik’s小组在研究PHFs的结构时发现PHFs的核心区域中含有被截断的tau蛋白，tau蛋白病理性聚集与其被异常切割可能有关。Dr.Novak从AD患者脑中分离的tau_151-391截断体，在大鼠脑中过表达，出现tau病理。我们最近的研究发现tau在AD患者脑中的截断明显增加，而且，我们观察到高分子量smear的tau基本不被N-末端的tau抗体识别，说明在AD患者脑中tau的N-末端的截断可能与tau的聚集或磷酸化也有重要关系。为了研究tau在N-末端和C-末端截断对tau病理改变的影响，我们目前构建了包括全长和11种tau截断体的真核表达质粒。