VCP通过特定辅因子调节早期tau种子扩增

背景：神经退行性tau蛋白病可能基于病理性tau组装体的播种（seeding）而进展，即聚集体从一细胞释放，进入相邻或连接的细胞，并在细胞质中作为其自身复制的特异性模板。在复杂的细胞质环境中的播种发生在数小时内，提示存在调节该过程的未知因子。方法：我们使用邻近标记技术鉴定在种子暴露后5小时内控制种子扩增的蛋白质。我们将split-APEX2融合到tau重复结构域（RD）的C端，以在种子诱导的细胞内tau聚集后5小时重建过氧化物酶活性。含缬氨酸蛋白（VCP/p97）是最突出的发现。VCP的显性突变导致两种神经退行性疾病——多系统蛋白病和空泡性tau蛋白病，但其机制作用尚不清楚。我们使用永生化细胞和人神经元研究VCP对tau播种的影响。我们将细胞暴露于原纤维或脑匀浆（在细胞培养基中），并在对VCP进行各种遗传和药理学操作后，测量对摄取和诱导细胞内tau聚集的影响。结果：VCP敲低减少了tau播种。化学抑制剂在HEK293T tau生物传感器细胞和人神经元中对播种有相反作用：ML-240增加播种效率，而NMS-873降低播种效率。抑制剂仅在种子暴露后8小时内给药时才起作用，表明VCP在种子处理早期发挥作用。我们在HEK293T生物传感器细胞中通过基因敲除或敲低筛选了30种VCP辅因子。ATXN3、NSFL1C、UBE4B、NGLY1和OTUB1的降低减少了tau播种，NPLOC4的降低也减少了tau播种，后者还独特地增加了可溶性tau水平。相反，FAF2的降低增加了tau播种。结论：化学抑制剂和辅因子降低对tau播种的不同影响表明VCP调节该过程。这与以VCP为中心的细胞质加工复合物一致，该复合物将种子急性地引导至降解或扩增。