Tau, nenápadný strážce i zrádce mozku

Správné fungování cytoskeletu závisí na souhře řady proteinů a jakákoli chyba může mít závažné důsledky. Platí to i pro protein tau, který pomáhá zajišťovat stabilitu mikrotubulů, mimo jiné v nervových buňkách. Pochopení jeho role může pomoci v léčbě neurodegenerativních onemocnění.

Protein tau bývá sice běžně označován řeckým písmenem τ, ve skutečnosti však jeho jméno nemá s Řeckem nic společného. Je odvozeno od anglického „tubulin-associated unit“, tedy „s tubulinem sdružená jednotka“. To nám již napovídá, že tau se ochotně váže na tubulin, což je základní stavební jednotka mikrotubulů, jedné ze složek cytoskeletu. Mikrotubuly jsou tenoučké duté trubičky, jejichž povrch také slouží jako dopravní dráha pro transport váčků či jiného nákladu z jedné části buňky do druhé (viz také s. 676).

Protein tau tvoří na mikrotubulech obálky, které je chrání před kataninem, který mikrotubuly štěpí. Obálky ovlivňují také průchod molekulárních motorů podél mikrotubulu (na obr. kinesin).Kresba Tereza Humhalová

Proteinů, které se vážou na mikrotubuly, je celá řada, souhrnně bývají označovány zkratkou MAPs (microtubule-associated proteins). Tau patří k nejdříve popsaným zástupcům této skupiny – je znám už od v roku 1975. Objeven byl při izolaci tubulinu z prasečích mozků, což je dodnes běžná metoda, jak tubulin získat. Mozkový tubulin za vhodných podmínek polymeruje i ve zkumavce do trubicovitých mikrotubulů. Ty se ze směsi izolují při vysokých otáčkách stočením na centrifuze, pak se pečlivě opláchnou od nečistot či dalších proteinů a nechají znovu rozpadnout na základní stavební jednotky – tubulinové dimery tvořené tubulinem alfa a beta. Tento postup se tak dlouho opakuje, až badatel získá poměrně čistý preparát tubulinů. Již dávno však bylo známo, že v něm jsou kromě tubulinu alfa a beta stále obsaženy i další proteiny. Jedním z nich je právě tau. Jeho objevitelé hned pochopili, že je pro polymeraci mikrotubulů ve zkumavce důležitý. Pokud tau ze směsi odstranili, samotné tubulinové dimery již nedokázaly mikrotubuly vytvořit.