The Pathogenic R5L Mutation Disrupts Formation of Tau Complexes on the Microtubule by Altering Local N-Terminal Structure
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The microtubule-associated protein (MAP) Tau is an intrinsically disordered protein (IDP) primarily expressed in axons, where it functions to regulate microtubule dynamics, modulate motor protein motility, and participate in signaling cascades. Tau misregulation and point mutations are linked to neurodegenerative diseases, including Progressive Supranuclear Palsy (PSP), Pick’s Disease and Alzheimer’s disease. Many disease-associated mutations in Tau occur in the C-terminal microtubule-binding domain of the protein. Effects of C-terminal mutations in Tau have led to the widely accepted disease-state theory that missense mutations in Tau reduce microtubule-binding affinity or increase Tau propensity to aggregate. Here, we investigate the effect of an N-terminal disease-associated mutation in Tau, R5L, on Tau-microtubule interactions using an in vitro reconstituted system. Contrary to the canonical disease-state theory, we determine the R5L mutation does not reduce Tau affinity for the microtubule using Total Internal Reflection Fluorescence (TIRF) Microscopy. Rather, the R5L mutation decreases the ability of Tau to form larger order complexes, or Tau patches, at high concentrations of Tau. Using Nuclear Magnetic Resonance (NMR), we show that the R5L mutation results in a local structural change that reduces interactions of the projection domain in the presence of microtubules. Altogether, these results challenge both the current paradigm of how mutations in Tau lead to disease and the role of the projection domain in modulating Tau behavior on the microtubule surface. Significance Statement The microtubule-associated protein Tau is strongly linked to a number of neurological diseases. Disease onset is typically associated with weakened interaction with the microtubule, but this widely accepted model is based on hyperphosphorylation or mutations within the C-terminal microtubule-binding domain of Tau. Here, we find an N-terminal disease-associated mutation in Tau, R5L, does not reduce Tau affinity for microtubules, but instead modifies the N-terminal structure, altering Tau’s behavior and ability to condense on the microtubule surface. Our findings challenge the current paradigms of both how mutations in Tau lead to disease and the functional role of the N-terminal region of Tau.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».