Учёные получили самые детальные изображения крошечных клеточных машин человека

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон изучили внутреннее устройство крошечных клеточных машин — сплайсосом, которые помогают создавать все белки, необходимые для функционирования нашего организма. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Structural and Molecular Biology, команде Дэвида Брау и Сэмюэла Батчера удалось получить изображения этого комплекса с беспрецедентным разрешением.

Ключевые достижения:

• Учёные раскрыли детали строения сплайсосомы, состоящей из РНК и белков, с большей детализацией, чем когда-либо прежде.
• Это даёт ценное представление о том, как работает этот комплекс, и о возможном эволюционном возрасте его частей.

Значение работы:

• Понимание нормальных клеточных процессов может в будущем стать «чертежом» для исправления сбоев.
• Исследование помогает в изучении схожих клеточных механизмов.
• Оно предоставляет взгляд в эволюционное прошлое, показывая более тесную связь между белками и РНК, чем считалось ранее.

Детали исследования:

Команда создала кристаллы части сплайсосомы под названием U6, состоящей из РНК и двух белков, включая белок Prp24. Высокое разрешение изображений позволило увидеть, что белок Prp24 и РНК в U6 тесно связаны, как «два партнёра, держащихся за руки», в своего рода молекулярном симбиозе.

Важное открытие:

Изображения показали, что часть белка Prp24 проходит через небольшую петлю в РНК U6. Это открытие стало важной вехой в понимании взаимодействия белка и РНК в U6.

«Никто никогда этого не видел, и это может произойти только если РНК открывается, позволяет белку пройти и снова закрывается», — говорит Сэмюэл Батчер.

Эволюционный контекст:

Структура даёт подсказки об относительном возрасте РНК и белков, указывая на их тесную совместную эволюцию.

«Что так круто, так это степень коэволюции РНК и белка. Очевидно, РНК и белок уже должны были быть довольно близкими друзьями, чтобы эволюционировать таким образом», — отмечает Дэвид Брау.

Перспективы:

Учёные надеются, что по мере получения более полных изображений других РНК-белковых машин подобные связи будут обнаруживаться чаще. Окончательная цель — понять, как выглядит весь сплайсосомный комплекс, как он собирается в клетках и как работает.

Методология и поддержка:

Структуру кристалла U6 визуализировали с помощью Advanced Photon Source в Национальной лаборатории Аргонн. Работа финансировалась Национальными институтами здравоохранения (NIH).