Slimībai specifisku tau proteīna pavedienu un antivielu saistības izpēte jaunu imūnterapiju dizainā

Abstract

Alcheimera slimībai un citām tauopātijām raksturīga Tau proteīna agregācija, veicinot neirofibrilāru samezglojumu uzkrāšanos smadzenēs un kognitīvo funkciju zudumu. Dziļāka izpratne par šo slimību terapijai izstrādāto antivielu darbības mehānismiem un ietekmi uz Tau agregācijas posmiem ļautu izstrādāt vēl efektīvākas imūnterapijas. Darba mērķis bija raksturot izvēlētu antivielu (AX004, Bepranemab) saistīšanos ar Tau proteīnu un slimībai specifiskiem pavedieniem un to ietekmi uz Tau agregācijas posmiem. Pētījuma ietvaros E.coli ekspresijas sistēmā tika ekspresēti un attīrīti Tau 2N4R izoformas un dGAE (297-391) fragmenta proteīni un iegūti slimībai specifiski Tau pavedieni. Bepranemab saistījās vienīgi ar Tau monomēriem, norādot uz epitopa nepieejamību pavedienos. AX004 antiviela saistījās ar monomēriem un pavedieniem, veidojot stipras afinitātes kompleksus. AX004 inhibēja elongācijas procesu Tau agregācijā, bet palielināja sekundārās nukleācijas ātrumu.

Alzheimer's disease and other tauopathies are characterized by the aggregation of Tau protein, contributing to the accumulation of neurofibrillary tangles in the brain and the loss of cognitive functions. A deeper understanding of the mechanisms of action of the developed therapeutic antibodies and their effects on the stages of Tau aggregation would allow the development of more effective immunotherapies. The aim of the work was to characterize the binding of selected antibodies (AX004, Bepranemab) to Tau protein and disease-specific filaments and their effects on the stages of Tau aggregation pathway. As part of the study, Tau 2N4R isoform and dGAE (297-391) fragment proteins were expressed and purified in an E. coli expression system and disease-specific Tau filaments were obtained. Bepranemab bound only to Tau monomers, indicating the inaccessibility of the epitope in filaments. The AX004 antibody bound to monomers and filaments, forming high-affinity complexes. AX004 inhibited the elongation process in Tau aggregation but increased the rate of secondary nucleation.