a, b Représentation graphique des SV dans les neurones terminaux nerveux WT (a) et Tau KO (b). Tau KO impacte l’organisation à l’échelle nanométrique du recyclage des SV au sein du bouton présynaptique, entraînant une augmentation de leur mobilité. c, d Représentation graphique des condensats nano-biomoléculaires de Tau dans les terminaisons nerveuses au repos (a) et stimulées (b). Dans des conditions de repos, le segment axonal contient des nanoamas de Tau plus grands, tandis que les boutons synaptiques hébergent une population plus dense de condensats nano-biomoléculaires de Tau plus petits. La stimulation neuronale augmente le nombre de molécules Tau détectées au niveau de la présynapse et favorise une réorganisation des condensats nano-biomoléculaires Tau, conduisant à des condensats nano-biomoléculaires Tau plus nombreux et plus petits. Créé avec BioRender.com. Crédit: Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43130-4
Pour la première fois, des chercheurs de l’Université du Queensland (UQ) ont montré comment la protéine tau, connue pour son rôle dans les démences, se comporte là où a lieu la communication dans le cerveau.
L’étude dirigée par le Dr Ramón Martínez-Mármol et le Ph.D. L’étudiante Shanley Longfield du Queensland Brain Institute de l’UQ a utilisé la microscopie à super-résolution pour visualiser les protéines tau individuelles en mouvement pendant que les neurones « parlent » entre eux. Ces résultats ont été publiés dans Communications naturelles.
Martínez-Mármol a expliqué que la découverte de l’équipe constitue un grand pas vers la compréhension de ce qui déclenche l’agrégation de la protéine Tau dans des états pathologiques comme la maladie d’Alzheimer.
“Nous avons découvert que la protéine tau dans un cerveau sain contrôle une population importante de vésicules au niveau de la présynapse, essentielle à la communication neuronale”, a déclaré Martínez-Mármol. “Ces vésicules sont comme les mots que les neurones utilisent pour transmettre des informations à d’autres neurones.
“Pour la toute première fois, nous avons mis en lumière le mécanisme par lequel la tau agit dans nos cellules nerveuses. En comprenant le rôle de la tau dans un contexte sain, nous commençons à comprendre pleinement ce qui conduit à l’accumulation anormale de tau dans la maladie.”
Longfield a déclaré que l’observation du comportement de la protéine Tau dans des états sains fournit des indices sur la manière dont ces agrégats toxiques commencent à se former.
“L’étude de la protéine Tau dans un cerveau sain est plus difficile que son étude dans un cerveau malade, où les changements dans son comportement moléculaire sont bien plus importants et évidents”, a déclaré Longfield. “Mais en visualisant Tau à l’échelle nanométrique et dans ce contexte, nous pouvons identifier les comportements moléculaires qui précèdent la formation d’agrégats de protéines toxiques dans la maladie.”
L’équipe a également découvert que les molécules tau forment de minuscules condensats, des corps denses semblables à des gels dans les cellules cérébrales, qui ressemblent à des gouttelettes d’huile en suspension dans l’eau.
“Ce que nous avons remarqué, c’est que ces condensats de tau sont très fluides et dynamiques et sont étroitement régulés par l’activité synaptique”, a déclaré Longfield. “Dans les troubles neurodégénératifs, ces condensats deviennent plus gros et plus denses et finissent par former des agrégats destructeurs du fonctionnement cérébral.
“Notre prochain défi consiste à suivre la protéine tau malade dans les cellules cérébrales pour voir comment cette nouvelle fonction est modifiée, conduisant à l’agrégation de la protéine tau.”
Plus d’information:
Shanley F. Longfield et al, Tau forme des condensats nano-biomoléculaires synaptiques contrôlant le regroupement dynamique des vésicules synaptiques de recyclage, Communications naturelles (2023). DOI : 10.1038/s41467-023-43130-4
Fourni par l’Université de Sydney
Citation: Révéler le comportement des protéines tau au niveau de la présynapse grâce à la cartographie des protéines (15 novembre 2023) récupéré le 15 novembre 2023 sur
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