타우병증 질환, 예컨대 알츠하이머병(AD)에서는 고용해성이고 본래부터 풀어진(tightly native unfolded) 타우가 중합되어 불용성 필라멘트로 형성되지만, 이러한 과정의 기전적 세부 사항은 아직 불명확하다. AD 환자의 뇌에서는 타우의 극히 일부 구간만이 β-헬릭스가 적층된(protofilaments) 프로토필라멘트를 형성하고, 그 양측의 인접 부위는 무질서한 ‘퍼지(fuzzy)’ 코트를 형성한다. 본 연구에서는 AD 타우 핵생성 코어(tau AD nucleation core, tau-AC)가 충분히 자가-응집을 유도하고, 전장(full-length) 타우를 필라멘트로 모집함을 입증하였다. 예상과 달리, 타우-AC의 인산화 모방(phospho-mimetic) 형태(Ser324 또는 Ser356에서)는 올리고머화와 시딩(seeding) 특성이 현저히 감소되어 있음을 보였다. 생물물리학적 분석 결과, tau-AC의 N-말단은 핵생성 모티프로서 피브릴화(fibrillization) 동역학을 촉진하며, 이는 tau-AC에서의 인산화 유발 구조 변화로 인해 입체적으로 차폐된다. tau-AC 올리고머는 엔도사이토시스(endocytosis)를 통해 세포로 효율적으로 내부화되며, 내인성 타우의 응집을 유도한다. 1차 해마 뉴런(primary hippocampal neurons)에서 tau-AC는 만성 탈분극(chronic depolarization) 시 축삭 초기 분절(axon initial segment)의 가소성을 저해하고, 체세포-수상돌기(somatodendritic) 구획으로 잘못 위치한다. 또한 tau-AC 파이브릴을 해마 내(intrahippocampally) 주사한 마우스에서는 기억 회수(memory retrieval)가 유의하게 손상된 것으로 관찰되었으며, 이는 뇌에서의 신경병리학적 염색과 뉴런 소실과 일치한다. 이러한 결과는 tau-AC 종(species)이 AD에서 핵심적인 신경병리학적 유발 인자임을 규명하며, 치료적 중재를 위한 새로운 전략을 시사한다.

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