Rolul proteinei Tau în

condiţii fiziologice şi

patologice

Georgiana Maria Gavrilă

Rolul proteinei Tau în condiţii fiziologice şi patologice

Introducere

Datorită organizării complexe a organismului uman şi a interrelaţiilor dintre

componentele acestuia putem observa cum o singură modificare poate conduce la

apariţia unei multitudini de efecte nebenefice. De exemplu, orice modificare în

morfologia neuronală poate afecta comportamentul acesteia şi chiar poate induce

stări patologice.

Diferenţierea morfologică a unui neuron implică rearanjamente ale

citoscheletului, care este responsabil de menţinerea formei celulei (Avila et al.,

2004). Citoscheletul este alcătuit din 3 componente principale: microtubuli,

microfilamente şi filamente intermediare. Microtubulii sunt structuri foarte dinamice,

iar în neuroblaste (celulele precursoare ale neuronilor), probabilitatea lor de

ansamblare este aceeaşi cu cea a depolimerizării. Rezultatul acestui echilibru se

poate observa în celulele care işi menţin morfologia asemănătoare unei sfere. Totuşi,

în timpul diferenţierii unui neuroblast într-un neuron (Mitchison şi Kirschner, 1988),

microtubulii devin stabilizaţi în direcţii specifice, din această cauză ei generează

extensii citoplasmatice care devin ulterior axoni şi dendrite (Mitchison şi Kirschner,

1988).

S-a pus în evidenţă că unele proteine specifice pot servi la stabilizarea

microtubulilor; din această categorie fac parte şi proteinele asociate microtubulilor

(MAPs) MAP1A, MAP1B, MAP2 şi Tau (Fig. 1B). În sprijinul acestei ipoteze, s-a

observat o distribuţie asimetrică a MAPs (Matus, 1988) în neuronii maturi (Craig şi

Banker, 1994), iar Tau a fost localizată preferenţial în axoni (Binder et al., 1985). Într-

adevăr, pe lângă faptul că această proteină este prezentă în special în axonii

neuronilor, funcţionabilitatea şi disfuncţionabilitatea proteinei Tau a fost asociată cu

funcţionarea microtubulilor axonali, cu sau fără alte proteine MAPs (Gonzalez-Billault

et al., 2002). În plus, în situaţiile patologice, s-a constatat că proteina Tau este

capabilă să formeze polimeri fibrilari anormali (Fig. 1C).

2

Proteina Tau s-a descoperit aproape în acelaşi timp în Statele Unite şi în

Europa, evidenţiindu-se ca fiind o proteină care scade concentraţia necesară

tubulinei să polimerizeze în microtubulii din creier (Cleveland et al., 1977; Cleveland

et al., 1977; Fellous et al., 1977; Weingarten et al., 1975). În acelaşi timp s-a

descoperit că alte MAPs cu o masă moleculară mare pot influenţa ciclurile de

asamblare şi dezasamblare a microtubulilor in vitro (Shelanski et al., 1973).

S-a demonstrat că proteina Tau este un component esenţial în transportul

axonal (Dixit et al., 2008; Yuan et al., 2008; Ebneth et al., 1998), iar recent s-a

descoperit că Tau se leagă la histon deacetilaza HDAC6. În urma legării proteinei

Tau la HDAC6 are loc inhibarea histon deacetilazei, proces care facilitează acetilarea

tubulinei (Ding şi Johnson, 2008; Perez et al., 2009). În plus, Tau se poate lega şi de

alte proteine in afară de tubulină influenţând activitatea acestora (Avila et al., 2004).

Fig.1. Tau este o proteină asociată microtubulilor care stabilizează microtubulii şi care este capabilă să formeze agregate în condiţii patologice. A: expresia ectopică a proteinei Tau în celule non-neuronale (a şi b) promovează stabilizarea microtubulilor, conducând la formarea extensiilor citoplasmatice (sageţile) care nu se observă în mod normal în celulele care nu exprimă Tau (c). B: schema care arată asocierea proteinei Tau cu microtubulii (marimea moleculei Tau este exagerată în comparaţie cu cea a microtubulilor). Este indicată imaginea legării proteinei Tau la un dimer de tubulină. C: în condiţii patologice, cum ar fi boala Alzheimer, proteina Tau poate forma filamente aberante (a). Aceste filamente se pot lega la anticorpi anti proteina Tau (b). (Avila et al., 2004)

3

Gena tau

În sistemul nervos central, proteina Tau este înalt exprimată în axonii

neuronali şi mai puţin exprimată în celulele gliale. Funcţiile proteinei Tau în

asamblarea microtubulilor influenţează stabilitatea acestora şi este importantă pentru

neurogeneză, menţinerea integrităţii axonilor şi transportul axonal (Lee et al., 2001;

Ebneth et al., 1998).

Gena tau este localizată pe cromozomul 17q21 (Neve et al., 1986), având o

lungime mai mare de 100 kpb şi conţine 16 exoni (Fig.2) (Andreadis et al., 1992). Au

fost identificate 2 gene diferite (H1 şi H2), polimorfismul acestora constând în 8

nucleotide comune. Dintre acestea, H1 este cea mai comună şi este supraexprimată

în paralizia supranucleară progresivă (PSP) şi în degenerescenţa corticobazală

(CBD) (Pastor et al., 2002; Houlden et al., 2001; Di Maria et al., 2000).

În cadrul genei tau există un singur exon netranslatat, exonul 1 (Andreadis et

al., 1996). Exonii 9-12 codifică fiecare pentru o regiune repetitivă imperfectă de 31-32

aminoacizi care compromite domeniul proteinei Tau de legare la microtubuli. În

creierul uman adult exonii 2,3 şi 10 suferă un splicing alternativ conducând la apariţia

a 6 izoforme ale proteinei Tau (2-3-10-; 2+3-10-; 2+3+10-; 2-3-10+; 2+3-10+;

2+3+10+) (Goedert et al., 1988; Goedert et al., 1989; Andreadis et al., 1992).

Includerea exonului 10 generează izoforme cu 4 repetiţii ale microtubulilor, denumite

4 repetiţii (4R) Tau. Când exonul 10 nu este inclus rezultatul este izoforma 3R Tau.

Raportul 4R/3R în creierul uman adult este aproximativ 1. În demenţa fronto-

temporală cu parkinsonism legată de cromozomul 17 (FTDP-17) şi degenerescenţa

corticobazala (CBD) există o creştere a raportului 4R Tau/3R Tau, în timp ce în boala

Pick nu există izoforme Tau fosforilate care conţin exonul 10 (Buee et al., 2000). În

plus, izoforma 3R Tau este exprimată preferenţial în distrofia miotonică de tip 1

(DM1) (Ghanem et al., 2009). În contrast cu această situaţie, mutaţiile exonice şi

intronice în cadrul genei Tau asociate cu FTDP-17 pot induce expresia forţată a

4

exonului 10 (Hutton et al., 1998; Spillantini et al., 1998; Grover et al., 1999; Varani et

al., 1999).

În creierul fetal uman doar forma scurtă 3R Tau este exprimată din cauza

excluderii constitutive a exonilor 2, 3 şi 10 (Kosik et al., 1989; Janke et al., 1999 ).

După cum a fost menţionat şi mai sus, în urma splicingului alternativ al exonului 10

pot rezulta formele 3R şi 4R Tau, a căror expresie poate produce unele diferenţe

fiziologice în celulă. De fapt, Tau 4R leagă microtubulii cu o afinitatea mai mare şi

înlocuieşte legătura anterioară formată cu 3R Tau din cadrul microtubulilor (Lu şi

Kosik, 2001).

Determinanţii splicing-ului exonului 10 au fost studiaţi în detaliu (D’Souza şi

Schellenberg, 2000; D’Souza şi Schellenberg, 2002), iar acesta pare a fi reglat de

fosforilarea factorilor de splincing (Hartmann et al., 2001), cum ar fi SC35-like

protein, care ar putea juca un rol important în acestă reglare (Avila et al., 2004).

Reglarea splicing-ului pre-ARNm este complexă şi necesită multiple interacţii

între particulele ribonucleoproteice mici şi factorii de splincing care conţin elemente

conservate şi neconservate în transcriptul ARN neprocesat (Reed, 2000).

Elementele conservate sunt semnalele de splincing de la capetele 3 ’ şi 5’ care

determină limita exon-intron. Elementele neconservate care promovează splincing-ul

sunt denumite enhanceri de splincing ai exonilor (ESE) şi enhanceri de splincing ai

intronilor (ISE) (Blencowe et al., 2000). Splincing-ul alternativ este de asemenea

influenţat de secvenţe inhibitorii ale acestuia, denumite silenceri de splincing ai

exonilor şi silenceri de splincing ai intronilor. În plus, o altă funcţie a enhancerilor este

aceea de a contracara efectele inhibitorii ale elementelor silencer din vecinătate (Kan

şi Green, 1999; Eperon et al., 2000; Zhu et al., 2001; D’Souza şi Schellenberg, 2002;

Guil et al., 2003; Zahler et al., 2004).

Levy et al. în 2005 au realizat un experiment prin care au demonstrat cum

mutaţiile din timpul slincingului pot cauza disfuncţii şi dereglări în dinamica

microtubulilor. Aceştia au folosit un video microscop pentru a determina

comportamentul in vitro al microtubulilor individuali stabilizaţi prin cantităţi variabile

de proteină umană 4R şi 3R Tau. La un raport mic Tau/tubulină (1:55 şi 1:45), toate

izoformele 3R reduc rata de creştere a microtubulilor, în timp ce toate izoformele 4R

cresc această rată. Totuşi, la un raport mare Tau/tubulină (1:20), ambele forme cresc

rata de creştere. Analizele ulterioare au pus în evidenţă două subpopulaţii distincte

de microtubuli care cresc în absenţa proteinei Tau. Concentraţii crescute ale ambelor

5

forme, 3R Tau şi 4R Tau, conduc la creşterea în dimensiuni a subpopulaţiilor de

microtubuli, care se dezvoltă mai repede. La proporţii scăzute Tau/tubulina, 4R

produce o redistribuire a subpopulaţiilor, care se dezvoltă mai rapid, decât sub

influrnţa formei 3R.

Modularea ratelor discrete de creştere a subpopulaţiilor de către Tau

sugerează că aceasta cauzează schimbări de conformaţie în cadrul microtubulilor,

rezultând o dinamica modificată. Diferenţele cantitative şi calitative observate între

formele 3R şi 4R constau într-o dereglare a microtubulilor. Modelul, în care apare

expresia anormală a izoformelor Tau, conduce la incapacitatea de reglare

corespunzătoare a dinamicii microtubulilor, deci la moarte neuronală şi demenţă.

Fig.2. Expresia genei tau. O singură genă tau este localizată pe cromozomul 17, iar aceasta este transcrisă în molecula de ARN nuclear corespunzătoare, care după splicing-ul alternativ conduce la formarea mai multor specii de ARNm corespunzătoare proteinei Tau. Aceste molecule de ARNm după translaţie formează diferitele izoforme ale proteinei Tau. Complexitatea izoformelor proteinei Tau poate fi marită prin modificări posttranslaţionale, cum ar fi fosforilarea. Schimbările în cadrul genei tau, în reglarea splicing-ului ARN sau în cadrul gradului de fosforilare a proteinei Tau pot sta la baza bolilor neurologice cunoscute sub denumirea de taupatii. Dintre aceste taupatii cea bine cunoscută este boala Alzheimer. S indică existenţa unei secvenţe ADN care codifică pentru proteina saithoin în cadrul intronului dintre exonul 9 şi 10. De asemenea este indicată o schemă cu izoformele proteinei Tau, arătând proiecţiile (P) şi domeniile de legare la microtubuli (MTB) pe molecula Tau. Sunt indicate şi repetiţiile de legare la tubulină prin porţiunile negre, la capătul amino terminal ale moleculei Tau, exonul 2 (gri), exonul 3 (gri închis) şi în sistemul nervos periferic (PNS) exonul 4A (striat). (Avila et al., 2004)

6

Conrad et al., 2002 au descoperit că în intronul 9 al genei umane tau există o

regiune care se comportă ca un exon dând naştere expresiei unei noi proteine

denumită saithoin. Deşi nu se cunosc prea multe despre această proteină, totuşi s-ar

putea ca polimorfismul acesteia, care implică schimbarea aminoacizilor, să fie corelat

cu o incidenţă mai mare a pacienţilor care suferă de boala Alzheimer (Conrad et al.,

2002). Proteina saithoin nu a fost încă izolată şi caracterizată, dar din analiza

secvenţei acesteia se pare ca ar conţine unele regiuni similare cu ale unor proteine

de legare la acizi nucleici (Conrad et al., 2002). Proteina saithoin conţine regiunile

SSYEESSR si SLAWEV similare cu cele prezente în unii factori de transcripţie, şi de

aceea aceasta ar putea juca un rol important în transcripţie sau în metabolismul

acizilor nucleici. În plus, nu este încă foarte clar dacă saithoin este o proteină

prezentă doar în celulele umane sau apare şi în alte organisme (Avila et al., 2004).

7

Proteina Tau

Tau este o proteină hidrofilică care a fost caracterizată prin analiza spectrului

de dicroism circular (Cleveland et al., 1977), şi apare ca o proteină rasucită la

întamplare (random coil). Luând în calcul coeficientul acesteia de sedimentare, s-a

presupus că proteina Tau este extrem de asimetrică, structură compatibilă cu cea

observată la microscopul electronic (Hirokawa et al., 1988).

Mandelkow et al., au propus un model al proteinei Tau bazat pe date obţinute

în urma dispersiei razelor X, ca fiind un spacer, flexibil sau compresibil, care

impiedică microtubulii să formeze un conglomerat împachetat strâns. Alţi cercetatori

au speculat că Tau şi alte proteine MAP pot forma punţi de trecere, ori prin interacţia

proteină-proteină, ori prin unirea directă a proteinei Tau cu microtubulii din vecinătate

(Aamodt et al., 1986; Hirokawa et al., 1988; Chen et al., 1992).

Izoformele Tau din creier sunt constuite din două mari domenii: proiecţia,

conţinând capatul amino terminal, reprezentând două treimi din moleculă, şi

domeniul de legare la microtubuli, conţinând capătul carboxi terminal, reprezentând o

treime din moleculă. În plus, proiecţia poate fi împărţită în două regiuni: regiunea

amino terminală, cu o proporţie mare de resturi acide, şi regiunea bogată în prolină.

Domeniul de legare la microtubuli a fost de asemenea împărţit în adevărata regiune

de legare la tubulină (bazică) şi regiunea carboxi terminală (acidă) (fig.2).

8

Fig. 3. Reprezentarea structurii pe domenii a celei mai mari izoformei ale proteinei Tau umane. Proiecţia (capătul N-terminal) se orienteză în afară de pe suprafaţa microtubulilor, prin urmare poate fi clivată cu chemotripsină chiar când proteina este legată la microtubuli. Acest fenomen se datorează caracterului acid (roşu) şi regiunii bogate în prolină (Pro-rich). Capătul C-terminal de legare la microtubuli este foarte bine conservat în cadrul MAP. Acesta începe de la regiune bogată în prolină, este urmat de 3 sau 4 pseudo-repetiţii de către 31 de aminoacizi fiecare (R1-R4), care au caracter bazic (albastru), şi de o altă regiune bogată în prolină, şi se termină cu un domeniu acid sau neutru. Cea de-a doua repetiţie (R2) lipseşte la unele izoforme.(Drewes et al., 1997)

În ceea ce priveşte rolul proiecţiei au fost propuse câteva variante:

determinarea spaţiului dintre microtubulii axonali (Chen et al., 1992), interacţii cu alte

proteine ale citoscheletului (Hirokawa et al., 1988), sau legarea cationică datorită

prezenţei resturilor acide. Ulterior s-a demonstrat că există în proteina Tau un motiv

de legare la fier (Arrasate et al., 1997). Alte motive au fost identificate în această

regiune incluzând secvenţa KKXK, implicată în legarea heparinei (Arrasate et al.,

1997), sau secvenţele PPXXP şi PXXP în regiunea bogată în prolină care ar putea

avea un rol important în interacţia proteinei Tau cu proteinele care conţin domenii

SH3. Această regiune ar mai putea avea un rol important în legarea proteinei Tau la

proteinele asociate cu membrana plasmatică (Brandt et al., 1995; Arrasate et al.,

1997; Arrasate et al., 2000). Pe de altă parte s-a arătat că exonii 2 şi 3 au un rol

important în legarea mai eficientă la microtubuli (Kanai et al., 1992).

Domeniul de legare la microtubuli se poate găsi sub două forme 3R Tau şi 4R

Tau cu 31 şi respectiv 32 de resturi repetitive similare dar nu identice. Fiecare dintre

aceste regiuni repetitive poate fi împărţită în două:

- o parte compusă din 18 resturi care conţine regiunea minimă de legare la

tubulină

- un domeniu mai puţin conservat de 13 (sau 14) resturi, denumit domeniu

intermediar repetitiv (inter repeat).

9

În regiunile de legare la tubulină secvenţa cu capacitatea cea mai mare de

legare la microtubuli este aceea inclusă în prima repetiţie, următoare este regiunea

intermediară, şi apoi cea de-a doua repetiţie (Goode et al., 1997). Repetiţiile legate la

microtubuli promovează asamblarea lor (Trinczek et al., 1995).

Proteina Tau se poate lega la microtubuli prin două căi. Atunci când legarea a

fost testată pe asamblările anterioare şi pe microtubulii închişi, proteina Tau s-a legat

la suprafaţa externă (Chau et al., 1998; Al-Bassam et al., 2002) (fig 1B). Totuşi,

atunci când Tau s-a amestecat cu tubulină şi apoi a fost asamblată, Tau s-a legat de

interiorul microtubulilor (Kar et al., 2003).

Unele constitutive ale proteinei Tau sunt omoloage cu alte proteine, cea mai

importantă fiind regiunea de legarea la tubulină. Această regiune este similară cu

secvenţele întâlnite în alte MAP, cum ar fi MAP2 sau MAP3/MAP4, care au în comun

o funcţie asemănătoare cu proteina Tau. În plus, alte domenii mici din cadrul

proteinei Tau au fost de asemenea găsite şi în alte proteine (Avila et al.,2004).

Acestea includ:

- resturile de aminoacizi 301-310 (PGGGSVQIY) cea mai mare izoformă Tau din

sistemul nervos central care se poate găsi în fosfatazele nucleozidice

- resturile 134-142 (TGSDDKKAK) în β-transductină

- resturile 398-404 (VVSXXXS) din secvenţele piruvat dehidrogenazei subunitatea

β (secvenţă mai puţin omoloagă)

- resturile 197-202 (YSSXXS) din receptorul adenozinei de tip 2

Proteine înrudite cu Tau au fost descoperite în eucariotele inferioare cum ar fi:

Caernorhabditis elegans (Goedert et al., 1996), Drosophila (Wandosell şi Avila,

1987; Irminger-Finger et al., 1990), peştele auriu (Li şi Low, 1997) şi Rana

catesbeiana (bullfrog)(Yin et al., 1995).

Mukhopadhyay et al., au sugerat că Tau şi alte proteine asociate microtubulilor

pot forma o reţea asemănătoare unei perii (brush-like) pe suprafaţa externă a

microtubulilor. În acest mod proteinele pot aranja în întregime reţeaua de microtubuli

prin repulsie sterică, similară cu repulsia entropică de la o reţea de polimeri (“polymer

brush”).

Proteina Tau, la fel ca alte proteine eucariote, posedă o diversitate funcţională

largă. Studii de localizare ultrastructurală au identificat proteina Tau asociată cu

ribozomi şi cu compartimente somatodendritice din anumite regiuni ale SNC

(Papasozomenos şi Su, 1991). Ulterior, a fost identificată o altă localizare non-

10

microtubulară a proteinei Tau în nucleul neuronilor, dar şi în celulele non-neuronale

(Lu şi Wood, 1993; Lambert et al., 1995; Thurston et al., 1996; Cross et al., 2000).

Unele din izoformele Tau au fost descrise în asociere cu cromatina

(Greenwood and Johnson,1995), sau interacţionând cu membrana plasmatică

(Brandt et al., 1995) şi cu non-receptorul tirozin kinazic Fyn (Lee et al., 1998).

Studiile realizate de Qu et al. în 2004 au demonstrat capacitatea proteinei Tau

de a induce modificări conformaţionale în cadrul moleculei de ADN la un raport de o

moleculă Tau la 700 pb de ADN.

Modificări post-translaţionale ale proteinei Tau

Comportamentul izoformelor Tau poate fi diferit din cauza unor modificări post-

translaţionale: fosforilarea, ubiquitinilarea, sumoilarea, glicarea, nitrarea, truncarea,

dezaminarea şi altele; acestea pot conduce la apariţia unor izoforme Tau adiţionale

(Avila et al., 2004). În bolile neurodegenerative, modificarea proteinei Tau este foarte

importantă pentru dezvoltarea taupatiilor (Lee et al., 2001).

I. Fosforilarea

Fosforilarea proteinei Tau este cea mai importantă modificare, şi de aceea a

fost şi cea mai studiată de-a lungul timpului. În diferite studii apărute prin anii 1980

(Grundke-Iqbal et al., 1986; Ihara et al., 1986; Baudier et al., 1987), Tau a fost

definită ca fiind o fosfoproteină. Aceste studii s-au axat pe fosforilarea proteinei Tau

la nivelul aminoacizilor serină/treonină, iar recent se pare că există un interes mai

mare pentru fosforilarea acesteia la nivelul tirozinei (Williamson et al., 2002).

Se presupune că există 79 de situsuri posibile de serină sau de treonină în

cadrul celei mai lungi izoforme Tau de la nivelul SNC, care conţine 441 de resturi de

aminoacizi (Avila et al., 2004).

Aceste situsuri au fost imparţite în două mari categorii:

- unele care pot fi modificate de către kinazele orientate către prolină: Tau

protein kinaza I (glicogen sintaza 3 – GSK3), Tau protein kinaza II (cdk5),

MAP kinaza (p38), JNK , cdc2

11

- altele care pot fi modificate de către kinazele nedirecţionate către prolină:

protein kinaza A (PKA), protein kinaza C (PKC), calmodulin kinaza II (CaM),

MARK kinaza (Baudier et al., 1987; Correas et al., 1992; Drewes et al., 1992;

Hanger et al., 1992; Scott et al., 1993; Goedert et al., 1997; Imahori şi Uchida,

1997; Lucas et al., 2001) sau CKII care modifică resturile de aminoacizi din

apropierea resturilor acide, în special în exonul 2 şi 3 (Correas et al., 1992).

Deşi există mai multe kinaze care pot modifica proteina Tau se pare că GSK3

are un rol important în reglarea fosforilării acestei molecule atât în condiţii fiziologice

normale, cât şi în cele patologice (Avila et al., 2004).

Fosforilarea moleculei Tau la nivelul resturilor de aminoacizi din poziţia 244-

368 (regiunea de legare la microtubuli), în special la nivelul serinei din poziţiile 262 şi

356, scade interacţia proteinei Tau cu microtubuli (Buee et al., 2000). În plus,

fosforilarea în regiunile adiacente domeniului de legare la microtubuli poate conduce

la scăderea interacţiei dintre proteina Tau şi microtubuli (de exemplu, fosforilarea

serinei din poziţia 214 sau a treoninei din poziţia 231). Această fosfotreonină este

situsul de legare pentru Pin-1, un chaperon care facilitează defosforilarea proteinei

Tau la nivelul acestui situs prin intermediul fosfatazei PP2A (Lu et al., 1999).

Fosforilarea proteinei Tau facilitează interacţia acesteia cu alte proteine, cum ar fi 14-

3-3, conducând la reglarea sa (Sadik et al., 2009); la fel de bine reglând şi transportul

axonal al proteinei Tau (Cuchillo-Ibanez et al., 2008). În momentul în care are loc

fosforilarea proteinei Tau la nivelul serinei din poziţia 396 sau 404 (capătul C-

terminal) se formează un complex heterotrimeric între proteina tau fosforilată, α-

sinucleina şi GSK3β (Duka et al., 2009).

Se ştie că proteina Tau formează agregate, iar acest proces este de

asemenea modulat prin fosforilare (Santa-Maria et al., 2004). Proteina Tau

hiperfosforilată şi solubilă (p-Tau), asociată cu boala Alzheimer, poate separa Tau

normala, MAP1 şi MAP2 conducând la inhibarea asamblării microtubulilor şi

dezasamblarea microtubulilor deja formaţi (Alonso et al., 1997).

12

Fig. 4. Fosforilarea izoformelor Tau. Izoforme Tau sunt fosforilate la situsuri diferite în condiţii fiziologice, chiar atunci când acţionează aceeaşi kinaza (ex. GSK3). Acest fapt poate avea la bază urmatoarea cauză: aceste kinaze pot modifica situsurile aflate în vecinatate şi care au fost fosforilate anterior, dar şi situsurile nefosforilate. Totuşi, în condiţiile patologice, cum ar fi boala Alzheimer, o singură izoformă Tau poate fi fosforilată la un numar mai mare de situsuri (hiperfosforilare) (Avila et al., 2004).

Gradul de fosforilare al proteinei Tau depinde de stadiul de dezvoltare. Astfel,

în neuronii fetali este maximă, iar cu înaintarea în vârstă aceasta scade. Mai mult, în

condiţiile patologice (taupatii) are loc o creştere a nivelului de fosforilare (Grundke-

Iqbal et al., 1986; Sergeant et al., 1995; Lovestone şi Reynolds, 1997). Este

interesant că fosforilarea izoformelor Tau are loc la situsuri diferite (Fig.3)

(Hernandez et al., 2004). Acest proces ar putea avea loc datorită mai multor aspecte:

izoforme Tau pot fi localizate diferit la nivel celular, ori în diverse compartimente

subcelulare, sau diferitele kinaze şi fosfataze pot modula fosforilarea în moduri

diferite (Avila et al., 2004).

II. Ubiquitinilarea

Ubiquitina este o proteină acidă de 76 resturi de aminoacizi care se asociază

cu alte proteine pentru a fi degradată într-o manieră ATP-dependentă (Hershko şi

Ciechanover, 1998). Tau ubiquitinilată a fost gasită în mod principal în agregate

anormale, cum ar fi corpurile de incluziune care apar în boala Pick sau Parkinson

13

(Mayer et al., 1989), sau în cadrul unor perechi de filamente helicale (PHF) care apar

în boala Alzheimer (Morishima et al., 1993).

III. Sumoilarea

SUMO (small ubiquitin-like modifier protein) prezintă caractere comune cu

ubiquitina atât din punct de vedere structural cât şi din punct de vedere biochimic

(Dohmen, 2004). Izoformele proteinei SUMO exprimă nivele diferite în funcţie de tipul

celular, dar şi în funcţie de localizarea subcelulară (Su şi Li, 2002). Sumoilarea este

un proces dinamic şi reversibil, deoarece proteazele specifice pot înlătura rapid

proteina SUMO din substratele acestora (Melchior şi Pichler, 2003).

În contrast cu ubiquitina, care în principal degradează proteinele într-o

manieră mediată de proteazomi, modificările covalente realizate de SUMO pot avea

consecinţe funcţionale asupra proteinelor ţintă.

În studiul realizat de Dorval şi Fraser în 2005 s-a examinat sumoilarea a două

proteine native neîmpachetate: Tau şi α-sinucleina şi s-a demonstrat că proteina Tau

este sumoilată la nivelul unui motiv consens definit. Tau conţine două secvenţe

consens SUMO, iar situsul major de sumoilare a fost identificat la nivelul restului de

lizină din poziţia 340. Informaţiile suplimentare au demonstrat că între sumoilarea

proteinei Tau şi inhibarea proteazomilor există un efect reciproc.

IV. Glicarea

Proteinele cu un turnover lent pot modifica resturile de lizina prin reacţii

nonenzimatice, care implică condensarea unei grupări cetonice sau aldehidice cu

gruparea NH2 de la nivelul lizinei (Maillard, 1912). Tau izolată din PHF este glicată

(Ledesma et al., 1994; Yan et al., 1994), iar această glicare poate conduce la

formarea unor agregate mai complexe de PHF (agregate neurofibrilare) (Ledesma et

al., 1995). În plus s-a dovedit că introducerea proteinei Tau glicată într-o cultură de

celule poate genera specii reactive de oxigen capabile de perturbarea funcţiilor

neuronilor (Smith et al., 1995).

14

V. Dezaminarea şi truncarea

Truncarea proteinei Tau a fost definită drept o clivare care apare la nivelul

restului de acid glutamic din poziţia 391 (Wischik et al., 1997). Această modificare

poate facilita formarea agregatele aberante ale proteinei Tau (Wischik et al., 1997).

A fost descrisă dezaminarea proteinei Tau la nivelul resturilor de asparagină

sau glutamină (Watanabe et al., 2000), de asemenea acest proces putând avea un

rol important în agregarea Tau (Montejo de Garcini et al., 1986).

Asocierea Tau cu alte proteine

Dintre proteinele care se asociază cu Tau, tubulina este una dintre cele mai

studiate. Tau se leagă la nivelul unui situs aflat la capătul carboxi terminal al tubulinei

(Serrano et al., 1985). Prin intermediul acestui situs acid tubulina se leagă la o

regiune bazică prezentă în Tau, probabil printr-o interacţie ionică (ex.: cele 2 resturi

de lizină din poziţia 280 şi 281) (Goode et al., 2000).

Studiile in vitro au demonstrat că proteina Tau se poate lega la actină

afectându-i polimerizarea (Selden şi Pollard, 1983; Yamauchi şi Purich, 1993;

Moraga et al., 1993) şi poate coordona interacţia microtubulilor şi a polimerilor

acesteia în vederea organizării reţelei citoscheletice (Farias et al., 2002).

Cofactorii polianionici, cum ar fi heparina, pot induce formarea filamentelor

Tau in vitro. Zhu et al., în 2009 au demonstrat că formarea unui complex în proporţie

de 1:1 între Tau şi heparină joacă un rol important în inducerea formării filamentelor

Tau, oferind mai multe indicii în ceea ce priveşte întelegerea patogenezei taupatiilor.

O altă proteină asociată Tau este feritina (Arrasate et al., 1997) care se leagă

la proteina Tau agregată într-o manieră dependentă de fier (Avila et al., 2004). Mai

există multe proteine la care Tau se poate lega: spectrina (Carlier et al., 1984), PP1

şi PP2A (Liao et al., 1998; Sontag et al., 1999), CDK5 (Sobue et al., 2000), α-

15

sinucleina (Jensen et al., 1999) şi altele. Fosforilarea proteinei Tau poate induce

legarea sa la proteina 14-3.3, care se leagă la fosfoproteine. Totuşi, se pare că Tau

se poate lega la proteina 14-3.3 şi în forma sa nefosforilată (Hashiguchi et al., 2000),

probabil datorită prezenţei unei regiune acide la capătul carboxi terminal al proteinei

14-3.3 (Truong et al., 2002).

Shimura et al., 2004 au demonstrat că proteina Hsp27 (heat shock protein 27)

se leagă preferenţial, numai la proteina Tau hiperfosforilată şi la filamentele Tau

helicale. Formarea acestui complex alterează conformaţia proteinei Tau

hiperfosforilate şi îi reduce concentraţia prin facilitarea degradării şi defosforilării

acesteia. De aceea, s-ar putea crede că Hsp27 generează un efect de protejare al

neuronilor în diverse taupatii. Proteinele de şoc termic HSP70 şi HSP90 se pot, de

asemenea, lega la Tau, şi drept consecinţă, creşte gradul de asociere al protenei

Tau cu microtubulii şi descreşte agregarea acesteia (Dou et al., 2003).

Taupatii

Taupatiile includ un grup divers de boli neurodegenerative sporadice sau

familiale în care agregatele Tau intraneuronale şi filamentoase constituie un semn al

leziunii patologice (Halverson et al., 2005). Proteinele Tau promovează asamblarea

microtubulilor şi conferă stabilitate reţelei de microtubuli (Weingarten et al., 1975;

Cleveland et al., 1977). În ceea ce priveşte taupatiile, proteina Tau hiperfosforilată

polimerizează în filamente drepte şi în perechi de filamente helicale (PHF), care

ulterior se vor agrega pentru a forma amestecuri neurofibrilare (NFT). Se consideră

ca cdk5 este responsabilă de hiperfosforilarea Tau în cadrul acestor boli (Cruz şi

Tsai, 2004). Cdk5 este activată de către p35 sau p39, ambele putând fi clivate în

fragmente mult mai stabile: p25 şi p29 (Cruz şi Tsai, 2004). P25 şi cdk5 promovează

hiperactivarea observată în boala Alzheimer (Patrick et al., 1999) şi boala Niemann-

Pick de tip C (Bu et al., 2002).

Boala Alzheimer

16

Cea mai dominantă formă de demenţă asociată cu vârsta, boala Alzheimer

(AD), este caracterizată din punct de vedere histologic prin formarea de amestecuri

neurofibrilare (NFT). NFT sunt alcătuite din proteina Tau şi din plăcile extracelulare

amiloide (compuse din peptidul amiloid β - Aβ) (Dickey et al., 2006). Se pare că

patologia proteinei Tau în AD este cea care corelează îndeaproape cu pierderile

neuronale (Gomez-Isla et al., 1997) şi demenţa clinică (Grundke-Iqbal et al., 1986;

Ihara et al., 1986; Crystal et al., 1988).

Agregatele Tau prezente în AD sunt alcătuite din şase izoforme Tau fosforilate

din cadrul SNC (Avila et al., 2004):

1. conţine exonii 2,3 şi 10, iar în plus toţi exonii constitutivi (Baker et al., 1999)

2. conţine exonul 2 şi 3

3. conţine exonul 2 şi 10

4. conţine doar exonul 2

5. conţine doar exonul 10

6. conţine doar exonii constitutivi

Plăcile amiloide sunt structuri complexe care conţin nu doar agregate fibrilare

de peptide Aβ, ci şi celule gliale reactive şi neuroni avariaţi alternativ. Moştenirea

mutaţiilor în gena care codifică forma precursoare a proteinei Aβ, precum şi genele

codificatoare pentru proteinele care alterează metabolismul proteinei precursoare

amiloide (APP), sunt asociate cu formele rare de AD dominant autozomală (Levy-

Lahad et al., 1998).

Aβ42, proteina Tau totală (t-Tau) şi proteina Tau fosforilată (p-Tau) din lichidul

cerebrospinal (CSF) poate servi drept biomarkeri în diagnosticarea demenţei

pacienţilor. În ceea ce priveşte pacienţii suferind de AD, concentraţia CSF din t-Tau

şi p-Tau sunt crescute, iar concentraţia Aβ42 este scăzută (Gouider-Khouja et al.,

1995; Sunderland et al., 2003; Verbeek et al., 2003).

Măsurarea concentraţiilor CSF din t-Tau şi Aβ42 pun în vedere diferenţe

considerabile între pacienţii care suferă de AD şi controalele luate în calcul pentru

această operaţiune (sensibilitate şi specificitate >80%) ( Reijn et al., 2007). În plus,

analizele concentraţiilor CSF din Aβ42, p-Tau şi t-Tau au pus în evidenţă deosebirea

dintre pacienţii care suferă de deteriorarea cognitivă moderată (MCI), care în timp

dezvoltă AD (aproximativ 15% pe an), şi pacienţii suferind de MCI, care nu dezvoltă

AD (sensibilitate=95% si specificitate 83%) (Hansson et al., 2006).

17

Într-o altă serie de studii, proteina Tau anormal fosforilată la nivelul restului de

serină din poziţia 231 (p-Tau231) a fost investigată tot ca fiind un potenţial marker

pentru boala Alzheimer (Blennow şi Hampel, 2003). Nivelurile CSF ale p-Tau231 au

arătat o mare variabilitate printre pacienţii suferind de AD (Buerger et al., 2002). S-ar

părea că variaţia nivelului de CSF al întregii fracţii din proteina Tau reflectă gradul

defectelor neuronale. Concentraţii crescute ale CSF sunt corelate, ulterior, cu un

declin cognitiv la pacienţii care suferă de MCI, un grup de pacienţi care pot dezvolta

AD (Buerger et al., 2002).

Recent s-a pus în discuţie posibila implicare a mecanismelor autoimune în

patogeneza AD (Rosenmann et al., 2006). Vaccinarea cu Aβ a cauzat o reducere

considerabilă a depozitelor anormale de amiloid din creier şi a deficitelor în memorie

la şoarecii model şi la pacienţii cu AD (Schenk et al., 1999). Totuşi, aceste beneficii

terapeutice ale imunizarii cu Aβ au fost însoţite de neuroinflamare, fapt care în final a

condus la încetarea studiilor clinice (Orgogozo et la., 2003).

În ceea ce priveşte imunizarea cu NFT nu s-au realizat prea multe studii.

Rosenmann et al. au raportat prezenţa anticorpilor anti-NFT la persoanele în vârstă,

cu un izotip IgM proeminent la pacienţii cu AD, sugerând ca mecanismul direct

autoimun care implica NFT apare în patogeneza AD.

În urma studiului realizat de Rosemann et al. în 2006 s-a ajuns la concluzia că

vaccinarea cu proteina Tau induce particularităţi histopatologice ale bolii Alzheimer şi

ale altor taupatii, indicate prin prezenţa structurilor NFT-like, a distrugerilor axonale şi

prin producerea unei reţele densă şi fibroasă de celule neurogliale. În plus, au mai

fost observate în sistemul nervos central infiltrate mononucleare nedemielinizate,

însoţite de deficite neurologice (cum ar fi coada moale şi paralizia limbii). Anticorpii

anti-Tau au fost detectaţi în serul şoarecilor imunizaţi cu Tau.

18

Fig.4. Microdisecţia NFT din sectorul CA1 a hipocampusului de la un pacient cu AD (imagine

captată cu ajutorul laserului). A) NFT în secţiunile îngheţate au fost vizualizate cu

imunohistochimia anti-Tau şi diaminobenzidină folosită drept substrat cromogen, colorând

NFT în maro. B) NFT au fost conturate, separate din ţesutul înconjurător cu ajutorul laserului,

şi apoi aruncate în vasul colector (Wang et al., 2005).

În boala Alzheimer truncarea, poate fi reglată de fosforilare (Mondragon-

Rodriguez et al., 2008; Wischik et al., 1997). Astfel, fosforilarea resturilor de

aminoacizi în regiuni distincte ale moleculei Tau conduce la funcţionarea diferită a

proteinei.

Demenţa fronto-temporală cu parkinsonism legată de cromozomul 17

În cadrul acestei boli, pacienţii manifestă atrofie frontotemporală cu pierderi

neuronale, producerea unor reţele dense şi fibroase de celule neurogliale şi

schimbări corticale spongiforme în lobi. Acestea conduc la schimbări

comportamentale, deficit în limbaj şi hiperoralitate (Avila et al., 2004). În aceste

cazuri incluziunile Tau au fost observate în neuroni şi celulele gliale, şi au mai fost

detectate două forme de proteină Tau hiperfosforilată.

Descoperirea faptului că mutaţia din gena care codifică proteina Tau (MAPT)

cauzează FTDP-17 (demenţa fronto-temporală cu parkinsonism legată de

19

cromozomul 17) (Hutton et al., 1998; Spillantini et al., 1998), asociată cu agregatele

Tau din neuroni sau celule gliale, asigură dovezi convingatoare cum că anomaliile

din cadru proteinei Tau sunt suficiente pentru a provoca neurodegenerescenţa

independent de Aβ.

Datorită splicingului alternativ al exonului 10, mutaţiile din cadrul genei tau pot

fi de două categorii:

- mutaţii exonice care afectează direct structura şi funcţia proteinei Tau

- mutaţii intronice sau exonice care afectează indirect structura şi funcţia

proteinei Tau

Mutaţiile care modifică splicingul alternativ al exonului 10 au drept consecinţă

schimbarea raportului dintre 4R şi 3R (Dawson et al., 2007). Aceste mutaţii se

întâlnesc în aproximativ 50% dintre cazurile observate în cadrul FTDP-17 (Foster et

al., 1997; Hutton et al., 1998; Reed et al., 2001; Rademakers et al., 2004).

Pe de altă parte, mutaţiile rezultate în urma deleţiei lizinei din poziţia 280

conduce la reducerea splicingului exonului 10 (Rizzu et al., 1999), în timp ce mutaţia

G342V poate afecta splicingul alternativ al exonilor 2 şi 3 (Lippa et al., 2000).

Aceste mutaţii apar preferenţial în regiunea de legare la microtubuli (exon 10),

conducând la scăderea capacităţii de legare a proteinei mutante la microtubuli

(Hasegawa et al., 1996; Hong et al., 1998) sau pot afecta asocierea Tau cu alte

proteine care se leagă la acea regiune din secvenţa Tau (Goedert et al., 2000). În

plus, are loc creşterea capacităţii de formare a agregatelor Tau a acestor proteine

mutante (Arrasate et al., 1999).

Boala Pick

Boala Pick este o demenţă care produce o perturbare în limbaj şi

comportament, fiind asociată cu atrofia lobului frontal. Aceasta provoacă depresia,

schimbări în caracterul pacienţilor şi în relaţiile acestora cu ceilalţi. Boala Pick este

caracterizată prin prezenţa incluziunilor Tau citoplasmatice în neuronii lobului frontal,

cunoscute sub denumirea de corpi Pick. De asemenea sunt afectate şi celulele

granulare ale girusurilor zimţate (Avila et al., 2004). Exonul 10 al proteinei Tau

prezent în girusurile zimţate nu este exprimat (Goedert et al., 1989), sugerând că

20

degenerarea populaţiilor selective de neuroni în diferite taupatii reflectă modelul

fiziologic al izoformelor Tau exprimate.

Boala Niemann-Pick de tip C

Boala Niemann-Pick tipul C (NPC) este o disfuncţie autozomală recesivă de la

nivelul depozitelor lipidice lizozomale, în principal, cauzată de mutaţiile din cadrul

genei NPC-1 (Vanier et al., 1996). Semnele clinice sunt perturbări motorii (din cauza

disfuncţiilor cerebrale) şi demenţa (Vanier et al., 1991). Modelul în care are loc

hiperfosforilarea Tau este asemănător cu AD.

Paralizia supranucleară progresivă

Paralizia supranucleară progresivă (PSP), cunoscută şi sub denumirea de

sindromul Steele, Richardson şi Olszewski, este o afecţiune rară care apare în jurul

vârstei de 55 de ani. Această boală se manifestă prin paralizie supranucleară,

instabilitate posturală proeminentă şi în stadii târzii de demenţă (Avila et al., 2004).

Incluziunile Tau au fost găsite în celulele neuronale şi gliale având afectate atât

astrocitele cât şi oligodendrocitele. La fel ca şi în FTDP-17 au fost găsite mutaţii în

gena care codifică proteina Tau. Aceste mutaţii au fost întâlnite la pacienţii cu origine

familială (monogenică) a bolii PSP (Delisle et al., 1999), dar au mai fost descoperite

şi la pacienţii care suferă de degenerescenţă corticobazală (Bugiani et al., 1999;

Poorkaj et al., 2002) şi de boala Pick (Murrell et al., 1999; Rizzini et al., 2000).

Unele polimorfisme Tau specifice ar putea fi un factor de risc pentru PSP (De

Yebenes et al., 1995; Hoenicka et al., 1999), iar acest polimorfism se bazează pe

numărul diferit de repetiţii dinucleotidice (TG) prezente în intronul dintre exonii 9 şi

10. S-a constat că indivizii care au 11 repetiţii dinucleotidice prezintă un risc mai

mare de a dezvolta PSP.

Degenerescenţa corticobazală

21

Degenerescenţa corticobazală este o boală care se manifestă prin perturbări

cognitive: afazia (pierderea parţială sau totală a capacităţii de a vorbi) şi apraxia

(lipsa de coordonare în mişcare), demenţa moderată şi perturbării motorii

( rigiditatea, distrofia musculară şi tremur). Analizele patologice au indicat atrofia

frontoparietală şi prezenţa incluziunilor Tau ale celulelor gliale şi ale neuronilor (Avila

et al., 2004).

Sindromul Down

Sindromul Down se datorează trisomiei cromozomului 21, care are drept

consecinţe creşterea defectivă şi maturizarea necorespunzătoare a creierului,

producând avarieri cognitive şi demenţa în jurul vârstei de 50 de ani.

În această boală proteina Tau este de asemenea hiperfosforilată, în acest fel având

un marker similar cu AD (Avila et al., 2004).

Concluzie

Modificările morfologice evidenţiate în cadrul proteinei Tau pot servi drept un

marker important în diagnosticarea neurodegenerescenţei. Mai mult decât atât, în

cazul taupatiilor cu simptome similare, acest marker poate face clar diferenţierea

între acestea.

Unul dintre cele mai important procese care stabileşte o graniţă între

situaţiile patologice şi cele non-patologice este fosforilarea proteinei Tau.

22

Astfel, în situaţii non-patologice izoformele proteinei Tau pot fi fosforilate la

nivelul diferitelor resturi de aminoacizi de către unele kinaze (exemple: GSK3).

Faptul că o moleculă Tau nu poate fi hiperfosforilată la nivelul mai multor

situsuri poate fi explicat de legarea unor molecule la nivelul regiunilor

fosforilate, în acest mod având loc mascarea unora dintre aceste situsuri. În

situaţiile patologice există o fosforilare simultană a unei singure izoforme Tau

la situsuri diferite, iar această hiperfosforilare poate fi menţinută, dacă, de

exemplu o fosfatază (PP2A) nu funcţionează în mod corespunzător.

Cercetările următoare, care vor fi intreprinse în scopul reglării morfo-

funcţionalităţii proteinei Tau, pot conduce la o viitoare minimalizare sau chiar la

dispariţia degenerescenţelor neuronale.

Bibliografie

Aamodt E, Culotti J. (1986). Microtubules and microtubule-associated proteins from the nematode Caenorhabditis-elegans—Periodic cross-links connect microtubules in vitro. J Cell Biol 103:23–31.

Al-Bassam J, Ozer RS, Safer D, Halpain S, and Milligan RA. (2002). MAP2 and tau bind longitudinally along the outer ridges of microtubule protofilaments. J Cell Biol 157: 1187–1196.

Alonso, A. D., Grundke-Iqbal, I., Barra, H. S., and Iqbal, K. (1997). Abnormal phosphorylation of tau and the mechanism of Alzheimer neurofibrillary degeneration: sequestration of microtubule-associated proteins 1 and 2 and the

23

disassembly of microtubules by the abnormal tau. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 94, 298–303.

Andreadis A, Brown WM, and Kosik KS. (1992). Structure and novel exons of the human tau gene. Biochemistry 31: 10626–10633.

Andreadis A, Wagner BK, Broderick JA, and Kosik KS. (1996). A tau promoter region without neuronal specificity. J Neurochem 66: 2257–2263.

Andreadis A., Brown W. M., and Kosik K. S. (1992). Biochemistry 31, 10626–10633.

Arrasate M, Perez M, and Avila J. (2000). Tau dephosphorylation at tau-1 site correlates with its association to cell membrane. Neurochem Res 25: 43–50.

Arrasate M, Perez M, Armas-Portela R, and Avila J. (1999). Polymerization of tau peptides into fibrillar structures. The effect of FTDP-17 mutations. FEBS Lett 446: 199–202.

Arrasate M, Perez M, Valpuesta JM, and Avila J.(1997) Role of glycosaminoglycans in determining the helicity of paired helical filaments. Am J Pathol 151: 1115–1122.

Avila, J., Lucas, J. J., Perez, M., and Hernandez, F. (2004). Role of tau protein in both physiological and pathological conditions. Physiol. Rev. 84, 361–384.

Baker M, Litvan I, Houlden H, Adamson J, Dickson D, Perez-Tur J, Hardy J, Lynch T, Bigio E, and Hutton M. (1999). Association of an extended haplotype in the tau gene with progressive supranuclear palsy. Hum Mol Genet 8: 711–715.

Baudier J, Lee SH, and Cole RD. (1987). Separation of the different microtubule-associated tau protein species from bovine brain and their mode II phosphorylation by Ca2_/phospholipid-dependent protein kinase C. J Biol Chem 262: 17584–17590.

Binder LI, Frankfurter A, and Rebhun LI. (1985). The distribution of tau in the mammalian central nervous system. J Cell Biol 101: 1371–1378.

Blencowe B. J. (2000). Trends Biochem. Sci. 25, 106–110Blennow K, Hampel H. (2003). CSF markers for incipient Alzheimer’s

disease. Lancet Neurol. 2:605-613.Brandt R, Leger J, and Lee G. (1995).Interaction of tau with the neural

plasma membrane mediated by tau’s amino-terminal projection domain. J Cell Biol 131: 1327–1340.

Buee, L., Bussiere, T., Buee-Scherrer, V., Delacourte, A., and Hof, P. R. (2000). Tau protein isoforms, phosphorylation and role in neurodegenerative disorders. Brain Res. Brain Res. Rev. 33, 95–130.

Buerger K, Teipel SJ, Zinkowski R, et al. (2002). CSF tau protein phosphorylated at threonine 231 correlates with cognitive decline in MCI subjects. Neurology.

Buerger K, Zinkowski R, Teipel SJ, et al. (2002). Differential diagnosis of Alzheimer disease with cerebrospinal fluid levels of tau protein phosphorylated at threonine 231. Arch Neurol. 59:1267-1272.

Bugiani O, Murrell JR, Giaccone G, Hasegawa M, Ghigo G, Tabaton M, Morbin M, Primavera A, Carella F, Solaro C, Grisoli M, Savoiardo M, Spillantini MG, Tagliavini F, Goedert M, and Ghetti B. (1999). Frontotemporal dementia and corticobasal degeneration in a family with a P301S mutation in tau. J Neuropathol Exp Neurol 58: 667–677.

Carlier MF, Simon C, Cassoly R, and Pradel LA. (1984). Interaction between microtubule-associated protein tau and spectrin. Biochimie 66: 305–311.

24

Chau MF, Radeke MJ, de Ines C, Barasoain I, Kohlstaedt LA, and Feinstein SC. (1998). The microtubule-associated protein tau crosslinks to two distinct sites on each alpha and beta tubulin monomer via separate domains. Biochemistry 37: 17692–17703.

Chen J, Kanai Y,Cowan N, Hirokawa N. (1992). Projection domains of Map2 and tau determine spacings between microtubules in dendrites and axons. Nature 360:674–676.

Cleveland DW, Hwo SY, and Kirschner MW. (1977). Physical and chemical properties of purified tau factor and the role of tau in microtubule assembly. J Mol Biol 116: 227–247.

Cleveland DW, Hwo SY, and Kirschner MW. (1977). Purification of tau, a microtubule-associated protein that induces assembly of microtubules from purified tubulin. J Mol Biol 116: 207–225.

Cleveland DW, Hwo SY, Kirschner MW. (1977). Purification of tau, a microtubule-associated protein that induces assembly of microtubules from purified tubulin. J Mol Biol 116:207–225.

Conrad C, Vianna C, Freeman M, and Davies P. (2002). A polymorphic gene nested within an intron of the tau gene: implications for Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci USA 99: 7751–7756.

Correas I, Dıàz-Nido J, and Avila J. (1992). Microtubule-associated protein tau is phosphorylated by protein kinase C on its tubulin binding domain. J Biol Chem 267: 15721–15728.

Craig AM and Banker G. (1994). Neuronal polarity. Annu Rev Neurosci 17: 267–310.

Cruz JC, Tsai LH. (2004). A Jekyll and Hyde kinase: roles for Cdk5 in brain development and disease. Curr Opin Neurobiol 14:390 –394.

Cuchillo-Ibanez, I., Seereeram, A., Byers, H. L., Leung, K. Y., Ward, M. A., Anderton, B. H., and Hanger, D. P. (2008). Phosphorylation of tau regulates its axonal transport by controlling its binding to kinesin. FASEB J. 22, 3186–3195.

D’Souza I and Schellenberg GD. (2000). Determinants of 4-repeat tau expression. Coordination between enhancing and inhibitory splicing sequences for exon 10 inclusion. J Biol Chem 275: 17700–17709.

D’Souza I and Schellenberg GD. (2002). Tau Exon 10 expression involvesD’Souza I., and Schellenberg G. D. (2002). J. Biol. Chem. 277, 26587–

26599.De Yebenes JG, Sarasa JL, Daniel SE, and Lees AJ. (1995). Familial

progressive supranuclear palsy. Description of a pedigree and review of the literature. Brain 118: 1095–1103.

Delisle MB, Murrell JR, Richardson R, Trofatter JA, Rascol O, Soulages X, Mohr M, Calvas P, and Ghetti B. (1999). A mutation at codon 279 (N279K) in exon 10 of the Tau gene causes a tauopathy with dementia and supranuclear palsy. Acta Neuropathol 98: 62–77.

Di Maria E, Tabaton M, Vigo T, Abbruzzese G, Bellone E, Donati C, Frasson E, Marchese R, Montagna P, Munoz DG, Pramstaller PP, Zanusso G, Ajmar F, and Mandich P. (2000). Corticobasal degeneration shares a common genetic background with progressive supranuclear palsy. Ann Neurol 47: 374–377.

Dickey CA, Yue M, Lin W-E, Dickson DW, Dunmore JH, Lee WC, Zehr C, West G, Cao S, Clark AMK, Caldwell GA, Caldwell KA, Eckman C, Patterson C, Hutton M, and Petrucelli L.(2006). Deletion of the Ubiquitin Ligase CHIP Leads to

25

the Accumulation, But Not the Aggregation, of Both Endogenous Phospho- and Caspase-3-Cleaved Tau Species. J Neurosci 26:6985– 6996. Ding, H., and Johnson, G. V. (2008). New application of beta-galactosidase complementation to monitor tau self-association. J. Neurochem. 106, 1545–1551.

Dixit, R., Ross, J. L., Goldman, Y. E., and Holzbaur, E. L. (2008). Differential regulation of dynein and kinesin motor proteins by tau. Science 319, 1086–1089.

Dohmen RJ. (2004). Biochim. Biophys. Acta 1695, 113–131.Dorval V and Fraser PE. (2006). Small Ubiquitin-like Modifier (SUMO)

Modification of Natively Unfolded Proteins Tau and α-Synuclein. JBC 281: 9919–9924.

Dou F, Netzer WJ, Tanemura K, Li F, Hartl FU, Takashima A, Gouras GK, Greengard P, and Xu H. (2003). Chaperones increase association of tau protein with microtubules. Proc Natl Acad Sci USA 100: 721–726.

Drewes G, Lichtenberg KB, Doring F, Mandelkow EM, Biernat J, Goris J, Doree M, and Mandelkow E. (1992). Mitogen activated protein (MAP) kinase transforms tau protein into an Alzheimer-like state. EMBO J 11: 2131–2138.

Duka, T., Duka, V., Joyce, J. N., and Sidhu, A. (2009). {alpha}-Synuclein contributes to GSK-3{beta}-catalyzed Tau phosphorylation in Parkinson’s disease models. FASEB J. (in press)

Ebneth, A., Godemann, R., Stamer, K., Illenberger, S., Trinczek, B., and Mandelkow, E. (1998). Overexpression of tau protein inhibits kinesin-dependent trafficking of vesicles, mitochondria, and endoplasmic reticulum: implications for Alzheimer’s disease. J. Cell Biol. 143, 777–794.

Eperon I. C., Makarova O. V., Mayeda A., Munroe S. H., Caceres J. F., Hayward D. G., and Krainer A. R. (2000). Mol. Cell Biol. 20, 8303–8318

Farias GA, Munoz JP, Garrido J, and Maccioni RB. (2002). Tubulin, actin, and tau protein interactions and the study of their macromolecular assemblies. J. Cell. Biochem. 85, 315–324

Fellous A, Francon J, Lennon AM, and Nunez J. (1977). Microtubule assembly in vitro. Purification of assembly-promoting factors. Eur J Biochem 78: 167–174.

Foster NL, Wilhelmsen K, Sima AA, Jones MZ, D’Amato CJ, Gilman S. (1997). Frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17: a consensus conference. Conference participants. Ann Neurol 41:706 –715.

Ghanem, D., Tran, H., Dhaenens, C. M., Schraen-Maschke, S., Sablonniere, B., Buee, L., Sergeant, N., and Caillet-Boudin, M. L. (2009). Altered splicing of Tau in DM1 is different from the foetal splicing process. FEBS Lett. 583, 675–679.

Goedert M and Spillantini MG. (2000). Tau mutations in frontotemporal dementia FTDP-17 and their relevance for Alzheimer’s disease. Biochim Biophys Acta 1502: 110–121.

Goedert M, Baur CP, Ahringer J, Jakes R, Hasegawa M, Spillantini MG, Smith MJ, and Hill F. (1996). PTL-1, a microtubule-associated protein with tau-like repeats from the nematode Caenorhabditis elegans. J Cell Sci 109: 2661–2672

Goedert M, Hasegawa M, Jakes R, Lawler S, Cuenda A, and Cohen P. (1997). Phosphorylation of microtubule-associated protein tau by stress-activated protein kinases. FEBS Lett 409: 57–62.

Goedert M, Spillantini MG, Potier MC, Ulrich J, and Crowther RA. (1989). Cloning and sequencing of the cDNA encoding an isoform of microtubule-associated

26

protein tau containing four tandem repeats: differential expression of tau protein mRNAs in human brain. EMBO J 8: 393–399.

Goedert M., Spillantini M. G., Rotier M. C., Ulrich J., and Crowther R. A. (1989).

Goedert M., Wischik C. M., Crowther R. A., Walker J. E., and Klug A. (1988). Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 85, 4051–4055

Gomez-Isla T, Hollister R, West H, Mui S, Growdon JH, Petersen RC, Parisi JE, Hyman BT. (1997). Neuronal loss correlates with but exceeds neurofibrillary tangles in Alzheimer’s disease. Ann Neurol 41:17–24.

Gonzalez-Billault C, Engelke M, Jimenez-Mateos EM, Wandosell F, Caceres A, and Avila J. (2002). Participation of structural microtubule-associated proteins (MAPs) in the development of neuronal polarity. J Neurosci Res 67: 713–719.

Goode BL, Chau M, Denis PE, and Feinstein SC. (2002). Structural and functional differences between 3-repeat and 4-repeat tau isoforms. Implications for normal tau function and the onset of neurodegenerative disease. J Biol Chem 275: 38182–38189.

Goode BL, Denis PE, Panda D, Radeke MJ, Miller HP, Wilson L, and Feinstein SC. (1997). Functional interactions between the prolinerich and repeat regions of tau enhance microtubule binding and assembly. Mol Biol Cell 8: 353–365.

Gouider-Khouja N, Vidailhet M, Bonnet AM, Pichon J, Agid Y. (1995). “Pure” striatonigral degeneration and Parkinson’s disease: a comparative clinical study. Mov Disord 10:288–94.

Grover, A., Houlden, H., Baker, M., Adamson, J., Lewis, J., Prihar, G., Pickering-Brown, S., Duff, K., and Hutton, M. (1999). 5’ splice site mutations in tau associated with the inherited dementia FTDP-17 affect a stem-loop structure that regulates alternative splicing of exon 10. J. Biol. Chem. 274, 15134–15143.

Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Tung YC, Quinlan M, Wisniewski HM, and Binder LI. (1986). Abnormal phosphorylation of the microtubule-associated protein tau (tau) in Alzheimer cytoskeletal pathology. Proc Natl Acad Sci USA 83: 4913–4917.

Grundke-Iqbal I, Iqbal K, Tung YC, Quinlan M, Wisniewski HM, Binder LI. (1986). Abnormal phosphorylation of the microtubule-associated protein tau (tau) in Alzheimer cytoskeletal pathology. Proc Natl Acad Sci USA 83:4913– 4917.

Guil S., Gattoni R., Carrascal M., Abian J., Stevenin J., and BachElias M. (2003). Mol. Cell Biol. 23, 2927–2941.

Halverson RA, Lewis J, Frausto S, Hutton M, and Muma NA. (2005). Tau Protein Is Cross-Linked by Transglutaminase in P301L Tau Transgenic Mice. J Neurosci 25(5):1226 –1233.

Hana N. Dawson, Viviana Cantillana, Liling Chen, and Michael P. Vitek. (2007). The Tau N279K Exon 10 Splicing Mutation Recapitulates Frontotemporal Dementia and Parkinsonism Linked to Chromosome 17 Tauopathy in a Mouse Model. J Neurosci 27(34):9155–9168.

Hanger DP, Hughes K, Woodgett JR, Brion JP, and Anderton BH. (1992). Glycogen synthase kinase-3 induces Alzheimer’s disease-like phosphorylation of tau: generation of paired helical filament epitopes and neuronal localisation of the kinase. Neurosci Lett 147: 58–62.

Hansson O, Zetterberg H, Buchhave P, Londos E, Blennow K, Minthon L. (2006). Association between CSF biomarkers and incipient Alzheimer’s disease in patients with mild cognitive impairment: a follow-up study. Lancet Neurol 5:228–34.

27

Hartmann AM, Rujescu D, Giannakouros T, Nikolakaki E, Goedert M, Mandelkow EM, Gao QS, Andreadis A, and Stamm S. (2001). Regulation of alternative splicing of human tau exon 10 by phosphorylation of splicing factors. Mol Cell Neurosci 18: 80–90.

Hasegawa M, Jakes R, Crowther RA, Lee VMY, Ihara Y, and Goedert M. (1996). Characterization of mAb AP422, a novel phosphorylation-dependent monoclonal antibody against tan protein. FEBS Lett 384: 25–30.

Hashiguchi M, Sobue K, and Paudel HK. (2000). 14–3-3 Zeta is an effector of tau protein phosphorylation. J Biol Chem 275: 25247–25254.

Hernandez F, Lucas JJ, Cuadros R, and Avila J. GSK-3 dependent phosphoepitopes recognized by PHF-1 and AT-8 antibodies are present in different tau isoforms. Neurobiol Aging. In press.

Hershko A and Ciechanover A. (1998). The ubiquitin system. Annu Rev Biochem 67: 425–479.

Hirokawa N, Hisanaga S, Shiomura Y. (1988). Map2 is a component of crossbridges between microtubules and neurofilaments in the neuronal cytoskeleton—Quickfreeze, deep-etch immunoelectron microscopy and reconstitution studies. J Neurosci 8:2769–2779.

Hirokawa N, Shiomura Y, and Okabe S. (1988). Tau proteins: the molecular structure and mode of binding on microtubules. J Cell Biol 107: 1449–1459.

Hoenicka J, Perez M, PerezTur J, Barabash A, Godoy M, Vidal L, Astarloa R, Avila J, Nygaard T, and deYebenes JG. (1999). The tau gene A0 allele and progressive supranuclear palsy. Neurology 53: 1219–1225.

Hong M, Zhukareva V, Vogelsberg-Ragaglia V, Wszolek Z, Reed L, Miller BI, Geschwind DH, Bird TD, McKeel D, Goate A, Morris JC, Wilhelmsen KC, Schellenberg GD, Trojanowski JQ, and Lee VM. (1998). Mutation-specific functional impairments in distinct tau isoforms of hereditary FTDP-17. Science 282: 1914–1917.

Houlden H, Baker M, Morris HR, MacDonald N, Pickering-Brown S, Adamson J, Lees AJ, Rossor MN, Quinn NP, Kertesz A, Khan MN, Hardy J, Lantos PL, St George-Hyslop P, Munoz DG, Mann D, Lang AE, Bergeron C, Bigio EH, Litvan I, Bhatia KP, Dickson D, Wood NW, and Hutton M. (2001). Corticobasal degeneration and progressive supranuclear palsy share a common tau haplotype. Neurology 56: 1702–1706.

Hutton M, Lendon CL, Rizzu P, Baker M, Froelich S, Houlden H, Pickering-Brown S, Chakraverty S, Isaacs A, Grover A, Hackett J, Adamson J, Lincoln S, Dickson D, Davies P, Petersen RC, Stevens M, de Graaff E, Wauters E, van Baren J, et al. (1998). Association of missense and 5’-splice-site mutations in tau with the inherited dementia FTDP-17. Nature 393:702–705.

Ihara Y, Nukina N, Miura R, and Ogawara M. (1986). Phosphorylated tau protein is integrated into paired helical filaments in Alzheimer’s disease. J Biochem 99: 1807–1810.

Ihara Y, Nukina N, Miura R, Ogawara M. (1986). Phosphorylated tau protein is integrated into paired helical filaments in Alzheimer’s disease. J Biochem 99:1807–1810.

Imahori K and Uchida T. (1997). Physiology and pathology of tau protein kinases in relation to Alzheimer’s disease. J Biochem 121: 179–188.in frontotemporal dementia and related tauopathies. Hum Mutat 24:277–295.

28

Irminger-Finger I, Laymon RA, and Goldstein LS. (1990). Analysis of the primary sequence and microtubule-binding region of the Drosophila 205K MAP. J Cell Biol 111: 2563–2572.

Janke C., Beck M., Stahl T., Holzer M., Brauer K., Bigl V., and Arendt T. (1999). Mol. Brain Res. 68, 119–128

Jensen PH, Hager H, Nielsen MS, Hojrup P, Gliemann J, and Jakes R. (1999). Alpha-synuclein binds to tau and stimulates the protein kinase A-catalyzed tau phosphorylation of serine residues 262 and 356. J Biol Chem 274: 25481–25489.

Kan J. L. C., and Green M/R. (1999). Genes Dev. 13, 462–471Kanai Y, Chen J, and Hirokawa N. (1992). Microtubule bundling by tau

proteins in vivo: analysis of functional domains. EMBO J 11: 3953–3961Kar S, Fan J, Smith MJ, Goedert M, and Amos LA. (2003). Repeat motifs of

tau bind to the insides of microtubules in the absence of taxol. EMBO J 22: 70–77.Kosik K. S., Orecchio L. D., Bakalis S., and Neve R. L. (1989). Neuron 2,

1389–1397Ledesma MD, Bonay P, and Avila J. (1995). Tau protein from Alzheimer’s

disease patients is glycated at its tubulin-binding domain. J Neurochem 65: 1658–1664.

Ledesma MD, Bonay P, Colac¸o C, and Avila J. (1994). Analysis of microtubule-associated protein tau glycation in paired helical filaments. J Biol Chem 269: 21614–21619.

Lee V. M. Y., Goedert M., and Trojanowski J. Q. (2001). Annu. Rev. Neurosci. 24, 1121–1159.

Levy SF., LeBoeuf AC., Massie MR., Jordan MA, Wilson L, and Feinstein SC. (2005). Three- and Four-repeat Tau Regulate the Dynamic Instability of Two Distinct Microtubule Subpopulations in Qualitatively Different Manners. JBC 280: 13520–13528.

Levy-Lahad E, Tsuang D, and Bird TD. (1998). Recent advances in the genetics of Alzheimer's disease. J. Geriatr. Psychiatry Neurol. 11, 42–54.

Li YJ and Low WC. (1997). Intra-retrosplenial cortical grafts of cholinergic neurons: functional incorporation and restoration of high affinity choline uptake. Neurochem Res 22: 589–595.

Liao H, Li YR, Brautigan DL, and Gundersen GG. (1998). Protein phosphatase 1 is targeted to microtubules by the microtubuleassociated protein Tau. J Biol Chem 273: 21901–21908.

Lippa CF, Zhukareva V, Kawarai T, Uryu K, Shafiq M, Nee LE, Grafman J, Liang Y, St George-Hyslop PH, Trojanowski JQ, and Lee VM. (2000). Frontotemporal dementia with novel tau pathology and a Glu342Val tau mutation. Ann Neurol 48: 850–858.

Lovestone S and Reynolds CH. (1997). The phosphorylation of tau: a critical stage in neurodevelopment and neurodegenerative processes. Neuroscience 78: 309–324.

Lu, P. J., Wulf, G., Zhou, X. Z., Davies, P., and Lu, K. P. (1999). The prolyl isomerase Pin1 restores the function of Alzheimer-associated phosphorylated tau protein. Nature 399, 784–788.

Lu M and Kosik KS. (2001). Competition for microtubule-binding with dual expression of tau missense and splice isoforms. Mol Biol Cell 12: 171–184.

29

Lucas JJ, Hernandez F, Gomez-Ramos P, Moran MA, Hen R, and Avila J. (2001). Decreased nuclear beta-catenin, tau hyperphosphorylation and neurodegeneration in GSK-3beta conditional transgenic mice. EMBO J 20: 27–39.

Maillard LC. (1912). Action des acides aminés sur les sucres; formation des melanoidines par voie méthodique. CR Hebd Séances Acad Sci 154: 66–68.

Marx A, Pless J, Mandelkow EM, Mandelkow E. (2000). On the rigidity of the cytoskeleton: Are maps crosslinkers or spacers of microtubules? Cell Mol Biol 46:949–965.

Matus A. (1988). Microtubule-associated proteins: their potential role in determining neuronal morphology. Annu Rev Neurosci 11: 29–44.

Mayer A, Siegel NR, Schwartz AL, and Ciechanover A. (1989). Degradation of proteins with acetylated amino termini by the ubiquitin system. Science 244: 1480–1483.

Melchior F, Schergaut M, and Pichler A. (2003). Trends Biochem. Sci. 28, 612–618.

Mitchison T and Kirschner M. (1988). Cytoskeletal dynamics and nerve growth. Neuron 1: 761–772.

Mondragon-Rodriguez, S., Basurto-Islas, G., Santa-Maria, I., Mena, R., Binder, L. I., Avila, J., Smith, M. A., Perry, G., and Garcia-Sierra, F. (2008). Cleavage and conformational changes of tau protein follow phosphorylation during Alzheimer’s disease. Int. J. Exp. Pathol. 89, 81–90.

Montejo de Garcini E, Serrano L, and Avila J. (1986). Self assembly of microtubule associated protein tau into filaments resembling those found in Alzheimer disease. Biochem Biophys Res Commun 141: 790–796.

Moraga DM, Nunez P, Garrido J, and Maccioni RB. (1993). A tau fragment containing a repetitive sequence induces bundling of actin filaments. J. Neurochem. 61, 979–986.

Morishima KM, Hasegawa M, Takio K, Suzuki M, Titani K, and Ihara Y. (1993). Ubiquitin is conjugated with amino-terminally processed tau in paired helical filaments. Neuron 10: 1151–1160.

Mukhopadhyay R, Hoh JH. (2001). AFM force measurements on microtubule-associated proteins: The projection domain exerts a long-range repulsive force. FEBS Lett 505:374–378.

Mukhopadhyay R, Kumar S, Hoh JH. (2004). Molecular mechanisms for organizing the neuronal cytoskeleton. BioEssays 26:1017–1025.

Mukrasch MD, Bibow S, Korukottu J, Jeganathan S, Biernat J, Griesinger C, Mandelkow E, Zweckstetter M. (2009). Structural Polymorphism of 441-residue tau at single residue resolution. PLoS Biology

Murrell JR, Spillantini MG, Zolo P, Guazzelli M, Smith MJ, Hasegawa M, Redi F, Crowther RA, Pietrini P, Ghetti B, and Goedert M. (1999). Tau gene mutation G389R causes a tauopathy with abundant pick body-like inclusions and axonal deposits. J Neuropathol Exp Neurol 58: 1207–1226.

Neve RL, Harris P, Kosik KS, Kurnit DM, and Donlon TA. (1986). Identification of cDNA clones for the human microtubule-associated protein tau and chromosomal localization of the genes for tau and microtubule-associated protein 2. Brain Res 387: 271–280.

Orgogozo JM, Gilman S, Dartigues JF, et al. (2003). Subacute meningoencephalitis in a subset of patients with AD after A_42 immunization. Neurology. 61:46-54.

30

Pastor P, Ezquerra M, Tolosa E, Munoz E, Marti MJ, Valldeoriola F, Molinuevo JL, Calopa M, and Oliva R. (2002). Further extension of the H1 haplotype associated with progressive supranuclear palsy. Mov Disord 17: 550–556.

Poorkaj P, Muma NA, Zhukareva V, Cochran EJ, Shannon KM, Hurtig H, Koller WC, Bird TD, Trojanowski JQ, Lee VM, and Schellenberg GD. (2002). An R5L tau mutation in a subject with a progressive supranuclear palsy phenotype. Ann Neurol 52: 511–516.

Rademakers R, Cruts M, van Broeckhoven C. (2004). The role of tau (MAPT)

Reed LA, Wszolek ZK, Hutton M. (2001). Phenotypic correlations in FTDP-17. Neurobiol Aging 22:89 –107.

Reed R. (2000). Curr. Opin. Cell Biol. 12, 340–345Rizzini C, Goedert M, Hodges JR, Smith MJ, Jakes R, Hills R, Xuereb JH,

Crowther RA, and Spillantini MG. (2000). Tau gene mutation K257T causes a tauopathy similar to Pick’s disease. J Neuropathol Exp Neurol 59: 990–1001.

Rizzu P, Van Swieten JC, Joosse M, Hasegawa M, Stevens M, Tibben A, Niermeijer MF, Hillebrand M, Ravid R, Oostra BA, Goedert M, van Duijn CM, and Heutink P. (1999). High prevalence of mutations in the microtubule-associated protein tau in a population study of frontotemporal dementia in the Netherlands. Am J Hum Genet 64: 414–421.

Rosenmann H, Grigoriadis N, Karussis D, Boimel M, Touloumi O, Ovadia H, Abramsky O. (2006). Tauopathy-like Abnormalities and Neurologic Deficits in Mice Immunized With Neuronal Tau Protein. Arch Neurol. 63:1459-1467

Rosenmann H, Meiner Z, Geylis G, et al. Detection of circulating antibodies against tau protein, in its unphosphorylated and in its neurofibrillary tangles-related phosphorylated state, in Alzheimer’s disease and healthy subjects. Neurosci Lett. In press.

Sadik, G., Tanaka, T., Kato, K., Yanagi, K., Kudo, T., and Takeda, M. (2009). Differential interaction and aggregation of 3-repeat and 4-repeat tau isoforms with 14-3-3zeta protein. Biochem. Biophys. Res. Commun. 383, 37–41.

Schenk D, Barbour R, Dunn W, et al. (1999). Immunization with amyloid-_ attenuates Alzheimer-disease-like pathology in the PDAPP mouse. Nature. 400:173-177.

Santa-Maria, I., Hernandez, F., Martin, C. P., Avila, J., and Moreno, F. J. (2004). Quinones facilitate the self-assembly of the phosphorylated tubulin binding region of tau into fibrillar polymers. Biochemistry 43, 2888–2897.

Scott CW, Spreen RC, Herman JL, Chow FP, Davison MD, Young J, and Caputo CB. (1993). Phosphorylation of recombinant tau by cAMP-dependent protein kinase. Identification of phosphorylation sites and effect on microtubule assembly. J Biol Chem 268: 1166–1173.

Selden SC, and Pollard TD. (1983). Phosphorylation of microtubule-associated proteins regulates their interaction with actin filaments. J. Biol. Chem. 258, 7064–7071.

Sergeant N, Bussiere T, Vermersch P, Lejeune JP, and Delacourte A. (1995). Isoelectric point differentiates PHF-tau from biopsyderived human brain tau proteins. Neuroreport 6: 2217–2220.

Serrano L, Montejo de Garcini E, Hernandez MA, and Avila J. (1985). Localization of the tubulin binding site for tau protein. Eur J Biochem 153: 595–600.

Shelanski ML, Gaskin F, and Cantor CR. (1973). Microtubule assembly in the absence of added nucleotides. Proc Natl Acad Sci USA 70:765–768.

31

Shimura Hideki, Yuko Miura-Shimura, and Kenneth S. Kosik. (2004). Binding of Tau to Heat Shock Protein 27 Leads to Decreased Concentration of Hyperphosphorylated Tau and Enhanced Cell Survival. JBC 279: 17957–17962

Smith MA, Sayre LM, Monnier VM, and Perry G. (1995). Radical AGEing in Alzheimer’s disease. Trends Neurosci 18: 172–176.

Sobue K, Agarwal-Mawal A, Li W, Sun W, Miura Y, and Paudel HK. (2000). Interaction of neuronal Cdc2-like protein kinase with microtubule- associated protein tau. J Biol Chem 275: 16673–16680.

Sontag E, NunbhakdiCraig V, Lee G, Brandt R, Kamibayashi C, Kuret J, White CL, Mumby MC, and Bloom GS. (1999). Molecular interactions among protein phosphatase 2A, tau, and microtubules: implications for the regulation of tau phosphorylation and the development of tauopathies. J Biol Chem 274: 25490–25498.

Spillantini MG, Murrell JR, Goedert M, Farlow MR, Klug A, Ghetti B. (1998). Mutation in the tau gene in familial multiple system tauopathy with presenile dementia. Proc Natl Acad Sci USA 95:7737–7741.

Su HL, and Li SSL. (2002). Gene (Amst.) 296, 65–73.Sunderland T, Linker G, Mirza N, Putnam KT, Friedman DL, Kimmel LH,

et al. (2003). Decreased beta-amyloid1–42 and increased tau levels in cerebrospinal fluid of patients with Alzheimer disease. JAMA 289:2094–103.

Thierry S.M. Reijn, Marcel Olde Rikkert, Wieneke J.A. van Geel, Danielle de Jong, and Marcel M. Verbeek. (2007). Diagnostic Accuracy of ELISA and xMAP Technology for Analysis of Amyloid _42 and Tau Proteins. Clinical Chemistry 53:5 859–865.

Trinczek B, Biernat J, Baumann K, Mandelkow EM, and Mandelkow E. (1995). Domains of tau protein, differential phosphorylation, and dynamic instability of microtubules. Mol Biol Cell 6: 1887–1902.

Truong AB, Masters SC, Yang H, and Fu H. (2002). Role of the 14–3-3 C-terminal loop in ligand interaction. Proteins 49: 321–325.

Vanier MT, Duthel S, Rodriguez-Lafrasse C, Pentchev P, and Carstea ED. (1996). Genetic heterogeneity in Niemann-Pick C disease: a study using somatic cell hybridization and linkage analysis. Am J Hum Genet 58: 118–125.

Vanier MT, Rodriguez-Lafrasse C, Rousson R, Gazzah N, Juge MC, Pentchev PG, Revol A, and Louisot P. (1991). Type C Niemann-Pick disease: spectrum of phenotypic variation in disruption of intracellular LDL-derived cholesterol processing. Biochim Biophys Acta 1096: 328–337.

Varani, L., Hasegawa, M., Spillantini, M. G., Smith, M. J., Murrell, J. R., Ghetti, B., Klug, A., Goedert, M., and Varani, G. (1999). Structure of tau exon 10 splicing regulatory element RNA and destabilization by mutations of frontotemporal dementia and parkinsonism linked to chromosome 17. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96, 8229–8234.

Verbeek MM, de Jong D, Kremer HPH.(2003). Brain-specific proteins in cerebrospinal fluid for the diagnosis of neurodegenerative diseases. Ann Clin Biochem 40:25–40.

Wandosell F and Avila J. (1987). Microtubule-associated proteins present in different developmental stages of Drosophila melanogaster. J Cell Biochem 35: 83–92.

Watanabe T, Ihara N, Itoh T, Fujita T, and Sugimoto Y. (2000). Deletion mutation in Drosophila ma-l homologous, putative molybdopterin cofactor sulfurase gene is associated with bovine xanthinuria type II. J Biol Chem 275: 21789–21792.

32

Weingarten MD, Lockwood AH, Hwo SY, and Kirschner MW. (1975). A protein factor essential for microtubule assembly. Proc Natl Acad Sci USA 72: 1858–1862.

Williamson R, Scales T, Clark BR, Gibb G, Reynolds CH, Kellie S, Bird IN, Varndell IM, Sheppard PW, Everall I, and Anderton BH. (2002). Rapid tyrosine phosphorylation of neuronal proteins including tau and focal adhesion kinase in response to amyloid-beta peptide exposure: involvement of Src family protein kinases. J Neurosci 22: 10–20.

Wischik CM, Lai RYK, and Harrington CR. (1997). Modelling prion-like processing of tau protein in Alzheimer’s disease for pharmaceutical development. In: Brain Microtubule Associated, edited by Avila J, Brandt R, and Kosik KS. Chur, Switzerland: Harwood Academic p. 185–241.

Yamauchi PS, and Purich DL. (1993). Microtubule-associated protein interactions with actin filaments: evidence for differential behavior of neuronal MAP-2 and tau in the presence of phosphatidyl-inositol. Biochem. Biophys. Res. Commun. 190, 710–715

Yan SD, Chen X, Schmidt AM, Brett J, Godman G, Zou YS, Scott CW, Caputo C, Frappier T, Smith MA, Perry G, Yen SH, and Stem D. (1994). Glycated tau protein in Alzheimer disease: a mechanism for induction of oxidant stress. Proc Natl Acad Sci USA 91: 7787–7791.

Yin HS, Chou HC, and Chiu MM. (1995). Changes in the microtubule proteins in the developing and transected spinal cords of the bullfrog tadpole: induction of microtubule-associated protein 2c and enhanced levels of Tau and tubulin in regenerating central axons. Neuroscience 67: 763–775.

Zahler A. M., Damgaard C. K., Kjems J., and Caputi M. (2004). J. Biol. Chem. 279, 10077–10084.

Zhu H-L , Fernández C, Fan J-B, Shewmaker F, Chen J, Minton AP, and LiangY. (2009). Quantitative Characterization of Heparin Binding to Tau Protein: Implication for Inducer Mediated Tau Filament Formation. JBC

Zhu J., Mayeda A., and Krainer A. R. (2001). Mol. Cell 8, 1351–1361.

33