Наблюдение за сборкой клеточных "фабрик белков"

Исследователи из Берлина получили "моментальные снимки" клеточных рибосом. Их работа может открыть путь к новому классу антибиотиков. Фундаментальное исследование, проведённое учёными из Charité – Universitätsmedizin Berlin и Института молекулярной генетики Общества Макса Планка, опубликовано в журнале Molecular Cell.

Рибосомы — это "белковые фабрики" клетки, состоящие из двух субъединиц: большой 50S и малой 30S. Большая субъединица 50S, в свою очередь, состоит из 33 белков и двух молекул рибонуклеиновой кислоты. Целью исследования было получить детальную информацию о том, как эти молекулы формируют субъединицу 50S у бактерий.

В процессе, известном как in vitro реконституция, отдельные компоненты сначала очищали, а затем смешивали в лаборатории. Учёные наблюдали, как из этой смеси собирается субъединица 50S. С помощью 3-D криоэлектронной микроскопии им удалось получить высокодетализированные "снимки" отдельных стадий сборки и созревания субъединицы 50S. Это позволило идентифицировать отдельные этапы её формирования на молекулярном уровне.

Доктор Райнер Николай из Института медицинской физики и биофизики Charité поясняет значимость работы: "Эти результаты не просто дают нам важное представление об одном из фундаментальных процессов в клетке. Они также предоставляют информацию о потенциальных мишенях для новых антибактериальных препаратов". Такие препараты потенциально могли бы ингибировать сборку рибосом, парализуя способность бактерии синтезировать белки, и, следовательно, подавлять её рост.

Доктор Николай планирует провести дополнительные исследования, чтобы проверить, идентичен ли процесс сборки субъединицы 50S внутри живой клетки (in vivo) тому, что наблюдалось вне её. Он отмечает: "Большая часть информации в литературе предполагает, что сборка 50S in vivo протекает очень похожим образом, что и in vitro. Чтобы проверить это предположение, мы сейчас разрабатываем методы, способные анализировать структуру предшественников рибосомальной субъединицы 50S, которые мы получим непосредственно из клеток".