Белок eIF4F «перепрыгивает» по мРНК, открывая новые пути для разработки лекарств

Лаборатория Рубена Гонсалеса в Колумбийском университете с 2006 года использует микроскопию одиночных молекул для изучения структурной динамики биомолекул. По сути, они создают «видео» того, как отдельные молекулы выполняют свои функции в организме.

В новой статье в журнале Nature лаборатория описывает ключевое открытие о том, как белок эукариотический фактор инициации 4F (eIF4F) взаимодействует с матричными РНК (мРНК).

Суть открытия

Для производства белков клеткам необходимо подготовить мРНК, несущие инструкции по сборке. В этом помогает белок eIF4F, который должен собраться у особого участка на одном конце мРНК — «кэпа» (mRNA "cap").

Используя свою технологию «съёмки», исследователи под руководством аспирантов Райли Джентри и Николаса Айда обнаружили неожиданное поведение:

• eIF4F не собирается напрямую у кэпа, как предполагалось десятилетиями.
• Вместо этого он «перепрыгивает» (hops) вдоль мРНК, пытаясь идентифицировать кэп.

Значение для медицины

Это открытие меняет фундаментальное понимание ключевого биологического процесса и объясняет давнюю загадку: почему удалённые от кэпа участки и свойства мРНК влияют на способность eIF4F найти свою цель.

Практические последствия:

• Текущие противораковые препараты нацелены на прямое связывание eIF4F с кэпом, чтобы остановить размножение опасных клеток.
• Новое понимание реального механизма поиска кэпа открывает путь для разработки более точных терапий.
• Будущие лекарства смогут влиять на процесс поиска eIF4F вдоль мРНК, что позволит точечно манипулировать производством конкретных белков, связанных с болезнью. Это будет похоже на использование скальпеля вместо кувалды, что позволит остановить только опасные процессы, не затрагивая жизненно важные.