Новый механизм контроля качества закрывает "въезды" для производства белков в клетках

Исследование под руководством Камены Костовой из Института Карнеги выявило новую систему контроля качества на конвейере производства белков, что может иметь значение для понимания нейродегенеративных заболеваний.

ДНК в ядре клетки содержит инструкции по производству белков. Отдельные "рецепты" транскрибируются в матричную РНК (mRNA), которая доставляет этот код к рибосоме. Рибосома переводит сообщение в аминокислоты — строительные блоки белков.

Но иногда сообщения искажаются. Получающиеся неполноценные белковые продукты могут быть токсичны для клеток. Как клетки устраняют последствия неудачной трансляции?

Некоторые механизмы контроля уже были известны, включая системы, которые разрушают незаконченный белок и mRNA, приведшую к его созданию. Однако команда Костовой обнаружила новый инструмент в арсенале клетки для предотвращения ущерба при сбое сборки белка. Работа опубликована в Molecular Cell.

Используя генетический скрининг на основе CRISPR-Cas9, исследователи обнаружили отдельный и очень необходимый механизм, с помощью которого клетка предотвращает повторную трансляцию конкретного ошибочного сообщения. Они идентифицировали два фактора — GIGYF2 и 4EHP, — которые предотвращают инициацию трансляции на проблемных фрагментах mRNA.

"Представьте, что процесс сборки белка — это шоссе, а рибосомы — машины, которые по нему едут", — пояснила Костова. "Если плохое сообщение производит неполноценные белки, это как заглохшая машина, которая блокирует движение. GIGYF2 и 4EHP действуют как закрытие въезда на трассу, давая время всё расчистить и не допуская, чтобы новые машины встали в пробке, усугубляя проблему".

Ранее потеря GIGYF2 была связана с нейродегенеративными и нейроразвивающими проблемами. Возможно, эти проблемы вызваны накоплением дефектных белков, которое происходит без способности предотвращать трансляцию на ошибочных mRNA.