De novo design of a <i>β</i> -helix tau protein scaffold: An oligomer-selective vaccine immunogen candidate for Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Tau pathology is associated with many neurodegenetive disorders, including Alzheimer’s disease (AD), where the spatio-temporal pattern of tau neurofibrillary tangles strongly correlates with disease progression, which motivates therapeutics selective for misfolded tau. Here, we introduce a new avidity-enhanced, multi-epitope approach for protein misfolding immunogen design, which is predicted to mimic the conformational state of an exposed epitope in toxic tau oligomers. A predicted oligomer-selective tau epitope 343 KLDFK 347 was scaffolded by designing a β -helix structure that incorporated multiple instances of the 16-residue tau fragment 339 VKSEKLDFKDRVQSKI 354 . Largescale conformational ensemble analyses involving Jensen-Shannon Divergence and the embedding depth 𝒟 showed that the multi-epitope scaffolding approach, employed in designing the β -helix scaffold, was predicted to better discriminate toxic tau oligomers than other “monovalent” strategies utilizing a single instance of an epitope for vaccine immunogen design. Using Rosetta, 10,000 sequences were designed and screened for the linker portions of the β -helix scaffold, along with a C-terminal stabilizing α -helix that interacts with the linkers, to optimize the folded structure and stability of the scaffold. Structures were ranked by energy, and the lowest 1% (82 unique sequences) were verified using AlphaFold. Several selection criteria involving AlphaFold are implemented to obtain a lead designed sequence. The structure was further predicted to have free energetic stability by using Hamiltonian replica exchange molecular dynamics (MD) simulations. The synthesized β -helix scaffold showed direct binding in surface plasmon resonance (SPR) experiments to several antibodies that were raised to the structured epitope using a designed cyclic peptide. Moreover the strength of binding of these antibodies to in vitro tau oligomers correlated with the strength of binding to the β -helix construct, suggesting that the construct presents an oligomer-like conformation and may thus constitute an effective oligomer-selective immunogen.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».