Исследователи доказали структурную связь синтеза белка и деградации мРНК

Синтез белка программируется матричными РНК (мРНК), и когда белка произведено достаточно, мРНК, кодирующие его, уничтожаются. Исследователи из LMU показали, что синтез белка и деградация мРНК структурно связаны.

Генетическая информация из ДНК сначала транскрибируется в мРНК, которые программируют рибосомы на синтез белков. Когда мРНК больше не нужна или признана дефектной, она направляется в экзосому — белковый комплекс, который разрушает мРНК, начиная с их 3'-конца.

Структурный биолог Роланд Бекманн (LMU) совместно с коллегами из Института биохимии Макса Планка и Института Пастера (Париж) впервые показал прямую молекулярную связь между рибосомой и экзосомой, деградирующей мРНК. Результаты опубликованы в журнале Science.

Ключевая роль комплекса Ski

В утилизации мРНК ключевую роль играет комплекс белков Ski. Он "заправляет" молекулы мРНК в экзосому, расплетая их сложную пространственную структуру для последующего ферментативного разрушения.

Структурное взаимодействие

С помощью криоэлектронной микроскопии исследователи впервые показали, что рибосома структурно взаимодействует с комплексом Ski. Это стало возможным благодаря выделению и визуализации критического промежуточного комплекса.

Подтверждение в клетках

Используя инновационный таргетный вариант рибосомного профилирования, учёные подтвердили, что комплекс рибосома-Ski действительно участвует в деградации РНК в клетках. Последовательности на 3'-концах мРНК, связанных с комплексом, были существенно недопредставлены, что соответствует механизму работы экзосомы, разрушающей мРНК с 3'-конца.

Дополнительные эксперименты французской группы показали, что таким же образом деградируют и дефектные мРНК, которые необходимо извлекать из рибосом.