Новый механизм регуляции генов человека

Учёные из Технического университета Мюнхена, Центра Гельмгольца в Мюнхене, Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге и Центра геномной регуляции в Барселоне обнаружили, как белок U2AF обеспечивает сплайсинг пре-мРНК для образования мРНК — матрицы для синтеза белка в организме.

В сплайсинге участвуют различные белки — факторы сплайсинга. Мюнхенские исследователи изучили один из них, U2AF. Он состоит из двух структурных модулей и связывается с РНК около границы интрон-экзон. Профессор Михаэль Заттлер, директор Института структурной биологии Центра Гельмгольца, объясняет роль U2AF: "Пространственная структура белка U2AF переключается между закрытой и открытой конформацией. Соответствующая последовательность РНК в интроне заставляет U2AF принять открытую конформацию, что активирует сплайсинг и в итоге приводит к удалению интрона."

Последовательность РНК интрона определяет эффективность этого конформационного переключения. Сдвиг равновесия между закрытой и открытой формами U2AF происходит через процесс конформационного отбора: РНК связывается с небольшой долей открытой конформации, которая уже существует даже в отсутствие РНК. Учёные предполагают, что аналогичные механизмы — баланс между закрытой (неактивной) и открытой (активной) конформацией — играют важную роль в регуляции многих других сигнальных путей в клетке.

Справка:

Гены в геноме человека имеют определённую структуру. Участки с кодирующими экзонами чередуются с некодирующими интронами. Для синтеза белка сначала с ДНК транскрибируется пре-мРНК, которая затем подвергается сплайсингу: интроны удаляются, остаётся только мРНК из экзонов. Сплайсинг требует точного распознавания и вырезания интронов и является ключевым процессом в центральной догме молекулярной биологии: поток генетической информации идёт в одном направлении — от ДНК к РНК и к белкам.