È stato scoperto che una proteina legata all'Alzheimer svolge un ruolo chiave nella divisione cellulare. / Alzheimer’s-Linked Protein Found To Play Key Role in Cell Division

 È stato scoperto che una proteina legata all'Alzheimer svolge un ruolo chiave nella divisione cellulare. / Alzheimer’s-Linked Protein Found To Play Key Role in Cell Division

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

La proteina Tau potrebbe contribuire a garantire una divisione cromosomica accurata.

Tutti i processi, come la guarigione delle ferite, la crescita dei capelli e la sostituzione delle cellule vecchie con cellule nuove, dipendono dalla divisione cellulare. Durante questo processo, i cromosomi all'interno della cellula devono essere equamente divisi tra le due cellule figlie. Anche piccoli errori possono portare ad anomalie cellulari.

Un gruppo di ricerca del POSTECH ha recentemente scoperto nuovi indizi che suggeriscono che una proteina chiamata tau svolga un ruolo importante in questo processo altamente regolato. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista internazionale Nature Communications.

La proteina tau è spesso citata nella ricerca sulla malattia di Alzheimer. Nei neuroni, stabilizza i microtubuli, sottili componenti strutturali all'interno delle cellule. Nel cervello dei pazienti affetti da Alzheimer, tuttavia, è noto che la proteina tau si aggrega in modo anomalo. Più recentemente, è stato riportato che la proteina tau raccoglie diverse molecole all'interno della cellula per formare piccole strutture note come condensati, ma il significato della sua interazione con il DNA è rimasto poco chiaro. Il gruppo di ricerca si è concentrato su quest'area inesplorata

Durante la divisione cellulare, i cromosomi vengono catturati da fasci di microtubuli chiamati microtubuli del fuso, che li separano in due cellule figlie. Affinché questo processo si svolga correttamente, i cromosomi ed i microtubuli del fuso devono essere collegati con precisione. I ricercatori hanno utilizzato singole molecole di DNA per studiare se la proteina tau contribuisca a questa connessione.

Hanno scoperto che la proteina tau si lega al DNA formando dei condensati, si muove liberamente lungo i filamenti di DNA ed avvicina i filamenti vicini.

Utilizzando la microscopia a fluorescenza ad alta risoluzione, il gruppo ha ulteriormente confermato che i condensati tau-DNA agiscono come punti di ancoraggio che catturano i microtubuli. Questa interazione è stata osservata non solo in esperimenti in vitro, ma anche in cellule viventi.

I ricercatori hanno inoltre scoperto che la fosforilazione, una modificazione chimica della proteina tau, influenza questo processo. Quando la proteina tau modificata secondo le modalità osservate nella malattia di Alzheimer veniva espressa nelle cellule, si rilevavano anomalie nei cromosomi che non si allineavano correttamente durante la divisione cellulare. Ciò suggerisce che anche lievi cambiamenti nella proteina tau possono influenzare la precisione dell'intero processo di divisione cellulare.

Il gruppo prevede che questa scoperta fornirà nuove prospettive non solo per la ricerca sull'infertilità e sui disturbi congeniti, ma anche per gli studi sulle malattie neurodegenerative, tra cui il morbo di Alzheimer.

La professoressa Minju Shon, che ha guidato lo studio, ha affermato: "Questo lavoro suggerisce che la proteina tau può interagire direttamente non solo con i microtubuli, ma anche con il DNA, collegando potenzialmente le due strutture. Dimostra inoltre che la proteina tau potrebbe essere coinvolta nelle prime fasi, quando i cromosomi stabiliscono per la prima volta connessioni con i microtubuli del fuso durante la divisione cellulare".

ENGLISH

Tau protein may help ensure accurate chromosome division.

All processes such as wound healing, hair growth, and the replacement of old cells with new ones depend on cell division. During this process, chromosomes inside the cell must be evenly divided between two daughter cells. Even slight errors can lead to cellular abnormalities.

A research team at POSTECH has recently uncovered new clues suggesting that a protein called tau plays an important role in this highly regulated process. The findings were published in the international journal Nature Communications.

Tau is a protein frequently mentioned in Alzheimer’s disease research. In neurons, it stabilizes microtubules, which are slender structural components inside cells. In the brains of Alzheimer’s patients, however, tau is known to aggregate abnormally. More recently, tau has been reported to gather various molecules within the cell to form small structures known as condensates, but the significance of its interaction with DNA has remained unclear. The research team focused on this unexplored area.

All processes such as wound healing, hair growth, and the replacement of old cells with new ones depend on cell division. During this process, chromosomes inside the cell must be evenly divided between two daughter cells. Even slight errors can lead to cellular abnormalities.

A research team at POSTECH has recently uncovered new clues suggesting that a protein called tau plays an important role in this highly regulated process. The findings were published in the international journal Nature Communications.

Tau is a protein frequently mentioned in Alzheimer’s disease research. In neurons, it stabilizes microtubules, which are slender structural components inside cells. In the brains of Alzheimer’s patients, however, tau is known to aggregate abnormally. More recently, tau has been reported to gather various molecules within the cell to form small structures known as condensates, but the significance of its interaction with DNA has remained unclear. The research team focused on this unexplored area.

During cell division, chromosomes are captured by bundles of microtubules called spindle microtubules, which pull them apart into two daughter cells. For this process to proceed correctly, chromosomes and spindle microtubules must be precisely connected. The researchers used single DNA molecules to investigate whether tau assists in this connection.

They found that tau binds to DNA to form condensates, moves freely along DNA strands, and pulls nearby strands together.

Using high-resolution fluorescence imaging, the team further confirmed that tau–DNA condensates act as attachment points that capture microtubules. This interaction was observed not only in in vitro experiments but also in living cells.

The researchers also found that phosphorylation, a chemical modification of tau, affects this process. When tau modified in a manner observed in Alzheimer’s disease was expressed in cells, abnormalities were detected in chromosomes that failed to align properly during cell division. This suggests that even subtle changes in tau can affect the accuracy of the entire cell division process.

The team expects that this discovery will provide new perspectives not only for research on infertility and congenital disorders, but also for studies on neurodegenerative diseases, including Alzheimer’s disease.

Professor Minju Shon, who led the study, said, “This work suggests that tau can directly interact not only with microtubules but also with DNA, potentially linking the two structures. It also shows that tau may be involved in the early stages when chromosomes first establish connections with spindle microtubules during cell division."

Da:

https://www.technologynetworks.com/cell-science/news/alzheimers-linked-protein-found-to-play-key-role-in-cell-division-411611