Аргонавты: большой выключатель для белков

Учёные из Университета Джонса Хопкинса, возможно, выяснили, как генетические фрагменты, называемые микроРНК, способны отключать производство некоторых белков.

Это важно, потому что чем больше учёные знают о регуляции генов — «чертежей» для белков — тем выше вероятность, что они смогут использовать эту информацию для лечения или предотвращения связанных с такой регуляцией заболеваний, включая рак.

В компьютерных и лабораторных исследованиях с белком плодовой мушки учёные интенсивно изучали довольно крупный белок Argonaute, поскольку известно, что он связывается с микроРНК и в итоге останавливает производство белка.

Предыдущие исследования не дали однозначного ответа о механизме, с помощью которого микроРНК, связанные с Argonaute, предотвращают производство белка по заданному гену.

В этом исследовании команда обнаружила, что когда Argonaute связывается с микроРНК, он затем сильнее связывается с матричной РНК (мРНК), тем самым изолируя её от трансляционной машины — рибосомы, где происходит синтез белка.

Их исследование было опубликовано в январе в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Сначала команда охарактеризовала белки Argonaute, сравнив их форму и структуру с другими белками с помощью компьютера. Они обнаружили поразительное сходство между структурами Argonaute и белками, которые, как оказалось, проявляют особый вид «кооперативного связывания», известный как аллостерия.

Аллостерия — это состояние, при котором связывание одной молекулы стимулирует связывание второй.

Разрезав белки Argonaute из плодовых мушек и протестировав каждый фрагмент по отдельности, команда показала, что аллостерия стимулирует в десять раз связывание комплекса Argonaute и микроРНК с матричной РНК.

Учёные предполагают, что в результате связывания мРНК не могла выполнять свою работу по доставке инструкций гена к рибосоме, которая их транслирует и производит белки. Эти исследования дают новое понимание функции белка Argonaute, мотивируя следующий ряд вопросов в этой области.