Ученые раскрыли структурную связь для начала синтеза белка у бактерий
Международная команда ученых, включая исследователей из Мичиганского университета, впервые визуализировала, как рибосома привлекается к молекуле мРНК в процессе ее транскрипции ферментом РНК-полимеразой (RNAP). Результаты исследования, проведенного на бактериях, опубликованы в журнале Science.
Ключевое открытие: RNAP использует два разных "якоря" для привлечения рибосомы и обеспечения надежного старта синтеза белка.
- Белок рибосомы bS1 помогает развернуть мРНК для трансляции.
- Фактор транскрипции NusG (или его версия RfaH) направляет мРНК в канал входа рибосомы с другой стороны.
Методы исследования:
- Криоэлектронная микроскопия (cryo-EM) — для визуализации структуры комплекса размером ~10⁻⁹ м.
- Одночастичная флуоресцентная микроскопия — для анализа кинетики. Компоненты помечались разными флуоресцентными метками (мРНК и рибосома).
- Метод in-cell кросс-линкинг масс-спектрометрии.
Значение работы:
- Понимание начального этапа "рекрутирования" мРНК рибосомой — фундаментальный шаг для расшифровки генетического кода.
- Создана механистическая модель, показывающая, как компоненты комплекса работают вместе, связывая транскрипцию и трансляцию.
- Открывает потенциал для разработки новых классов антибиотиков, которые будут нацелены на интерфейс взаимодействия RNAP, рибосомы и мРНК, что может помочь преодолеть устойчивость бактерий.
Исследование проводилось на бактериях (прокариотах), где транскрипция и трансляция происходят одновременно и в непосредственной близости, что позволяет RNAP и рибосоме напрямую координировать работу.