सार:
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी और कैलिफोर्निया यूनिवर्सिटी, सांता बारबरा के शोधकर्ताओं ने पाया कि जब ताऊ प्रोटीन पैथोलॉजिकल फाइबर बनाते हैं, तो वे पहले पानी के अणुओं द्वारा स्थिर किए गए एक विशिष्ट क्षेत्र के माध्यम से एक-दूसरे से जुड़ सकते हैं, और फिर धीरे-धीरे संरचनात्मक मिलान पूरा कर सकते हैं। प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित यह अध्ययन यह समझने के लिए नए यंत्रवत सुराग प्रदान करता है कि अल्जाइमर रोग जैसे टाउपैथियों में असामान्य प्रोटीन कैसे सामान्य टाउ प्रोटीन को "भर्ती" करते हैं, और हस्तक्षेप के लिए संभावित लक्ष्य की ओर भी इशारा करते हैं।
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ताऊ प्रोटीन आमतौर पर तंत्रिका कोशिकाओं की आंतरिक संरचना को बनाए रखने में शामिल होता है। हालाँकि, अल्जाइमर रोग और फ्रंटोटेम्पोरल डिमेंशिया जैसे टौओपैथियों में, ताऊ असामान्य रूप से मुड़ सकता है और तंतुओं और न्यूरोफाइब्रिलरी उलझनों में एकत्रित हो सकता है। मौजूदा पैथोलॉजिकल फाइबर नए ताऊ अणुओं को शामिल होने के लिए आकर्षित करने और उन्हें समान असामान्य रूप अपनाने के लिए प्रेरित करने के लिए "बीज" के रूप में भी काम कर सकते हैं, जिससे एकत्रीकरण का विस्तार जारी रह सकता है। अनुसंधान टीम ने यह समझाने की कोशिश की कि ये ताऊ अणु, जिनमें स्वयं एक निश्चित संरचना का अभाव है, फाइबर के अंत में सटीक रूप से संरेखित हो सकते हैं और मूल संरचना के साथ बढ़ सकते हैं।
शोधकर्ताओं ने वास्तविक समय में मौजूदा फाइबर से मिलने पर ताऊ टुकड़ों में परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए परमाणु चुंबकीय अनुनाद का उपयोग किया, और फाइबर सतह पर पानी के अणुओं का विश्लेषण करने के लिए संयुक्त आणविक गतिशीलता सिमुलेशन का उपयोग किया। प्रयोग एक इंजीनियर्ड ताऊ टुकड़े पर केंद्रित था जिसमें 19 अमीनो एसिड शामिल थे, जो 295 से 313 की स्थिति को कवर करते थे, और रोग से जुड़े P301L उत्परिवर्तन को ले जाते थे। परिणामों से पता चला कि स्थिति 300 के पास हाइड्रोफोबिक क्षेत्र एक अधिमान्य संपर्क बिंदु था: ताऊ अणुओं को पहले यहां "पार्क" किया गया था, और फिर बाकी ताऊ अणुओं को धीरे-धीरे मोड़ा गया और मौजूदा फाइबर में एम्बेडेड किया गया। शोधकर्ताओं ने इस प्रक्रिया को "डॉकिंग-लॉकिंग" के रूप में वर्णित किया है।
इस गर्म स्थान के चारों ओर पानी के अणु एक गतिशील और क्रमबद्ध जलयोजन परत बनाते हैं, जो हाइड्रोफोबिक क्षेत्रों को ढंकते हैं जो आसानी से पानी के साथ संगत नहीं होते हैं। शोध टीम का मानना है कि जब कोई अन्य ताऊ अणु पास आता है, तो स्थानीय पानी के अणु निष्कासित हो जाते हैं, जिससे दो बाध्यकारी क्षेत्र संपर्क में आते हैं और संरेखित होते हैं, जो फाइबर को लंबा करने के लिए प्रेरित करता है। दूसरे शब्दों में, पानी केवल एक पृष्ठभूमि वातावरण नहीं है, बल्कि पैथोलॉजिकल प्रोटीन एकत्रीकरण के प्रारंभिक बाध्यकारी चरणों में शामिल हो सकता है।
यह जांचने के लिए कि क्या यह स्थिति महत्वपूर्ण है, शोधकर्ताओं ने ताऊ टुकड़े के विभिन्न हिस्सों पर साइट-विशिष्ट लेबलिंग की। हॉट स्पॉट को अवरुद्ध करने के बाद, टेम्पलेट-प्रेरित एकत्रीकरण काफी हद तक बाधित हो गया था और गठित फाइबर छोटे हो गए थे; गर्म स्थान से दूर अन्य स्थानों पर इसी तरह के उपचार का प्रभाव बहुत कम था। निष्कर्षों से पता चलता है कि इस बाध्यकारी क्षेत्र को लक्षित करने वाले अणुओं को डिजाइन करने से असामान्य ताऊ फाइबर के विस्तार को धीमा करने या भविष्य में नैदानिक उपकरण विकसित करने में मदद की उम्मीद की जा सकती है।
हालाँकि, यह कार्य वर्तमान में बुनियादी शोध है और यह साबित नहीं करता है कि इस साइट को ब्लॉक करने से अल्जाइमर रोग को रोका या इलाज किया जा सकता है। प्रयोगों में मुख्य रूप से उत्परिवर्तन और इन विट्रो में तैयार फाइबर के साथ छोटे ताऊ टुकड़ों का उपयोग किया गया, जिन्हें रोगियों, पशु मॉडल या नैदानिक उपचार में सत्यापित नहीं किया गया है। क्या यह हॉटस्पॉट अलग-अलग ताऊ संरचनाओं और अलग-अलग ताऊ प्रोटीन रोगों में हमेशा एक जैसा होता है, इसकी पुष्टि होनी बाकी है। अनुसंधान दल ने कहा कि यह परीक्षण करना आवश्यक है कि क्या इस तंत्र को अधिक संपूर्ण ताऊ प्रोटीन पर लागू किया जा सकता है और यह पता लगाया जा सकता है कि क्या इस प्रक्रिया को मस्तिष्क में सुरक्षित रूप से हस्तक्षेप किया जा सकता है।
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