神经元脂质组成调控全长Tau组装、力学性质及膜相互作用的不同状态

tau聚集形成纤维状组装体和神经原纤维缠结是tau蛋白病的典型特征。然而，富含膜结构的神经元环境对全长tau蛋白组装及其力学性质的影响仍不明确。在本研究中，我们考察了神经元脂质膜如何影响全长人tau蛋白（hTau40）的组装及其膜相互作用。脂质组成可重定向hTau40的组装过程：全脑提取物膜和脑源磷脂酰胆碱膜形成的纤维较短且柔性更高，而脑源磷脂酰丝氨酸膜则更有利于形成组成异质性更高且相对刚性的纤维群体。Tau与膜的相互作用高度依赖于tau的组装状态。在相同蛋白质浓度下，预先形成的寡聚体在膜上的积累速度远快于单体tau，表明寡聚体形成能够增强tau向膜的募集。然而，强膜结合并不能直接预测膜扰动的程度。当tau在膜上持续进行更高阶组装时，可观察到脂质组织发生显著变化。因此，tau结合膜的能力与其重组膜结构的能力似乎彼此相关，但属于tau–膜相互作用中相互独立的特征。在细胞中，内化的hTau40形成了与内体–溶酶体区室相关的稳定、低迁移率组装体，并伴随其物理性质的改变。在膜来源囊泡模型中，这些组装体还能够在细胞之间转移。综上所述，我们的结果表明，局部膜组成塑造了tau的组装方式及其力学性质，而tau的组装状态则影响其与膜的结合方式以及对膜的重塑能力。 关键词：淀粉样蛋白，Tau蛋白病，Tau蛋白（Tau），脂质囊泡，膜生物物理学

tau聚集形成纤维状组装体和神经原纤维缠结，是tau蛋白病的典型特征。然而，富含膜结构的神经元环境对全长tau组装及其力学性质的影响仍不明确。在本研究中，我们考察了神经元脂质膜如何影响全长人tau蛋白（hTau40）的组装及其与膜的相互作用。脂质组成会改变hTau40的组装过程：全脑提取物和脑来源磷脂酰胆碱膜可产生更短且柔性更高的纤维，而脑来源磷脂酰丝氨酸膜则倾向于形成异质性更高且相对刚性的纤维群体。Tau与膜的相互作用高度依赖于tau的组装状态。在蛋白质浓度相同的条件下，预形成的寡聚体在膜上的累积速度远快于单体tau，表明寡聚体的形成增强了tau向膜的募集。然而，强膜结合并不能直接预测膜扰动的程度。当tau在膜上持续进行更高阶组装时，可观察到脂质组织发生显著变化。因此，tau结合膜的能力与其重组膜结构的能力似乎彼此相关，但属于tau–膜相互作用中相互 distinct 的特征。在细胞中，内化的hTau40形成了与内体–溶酶体区室相关的稳定、低迁移率组装体，并伴随其物理性质的改变。在膜来源囊泡模型中，这些组装体还可以在细胞之间转移。综上，我们的结果表明，局部膜组成塑造了tau的组装及其力学性质，而tau的组装状态则影响其与膜结合及重塑膜结构的方式。

关键词：淀粉样蛋白，Tau蛋白病，Tau蛋白（Tau），脂质囊泡，膜生物物理学

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.11.751000v1?rss=1

🏷️ Tau蛋白聚集 神经元脂质膜 膜生物物理学 蛋白质组装 神经原纤维缠结