Новый механизм деградации мРНК открывает путь к клиническим методам лечения
Исследователи из Вюрцбургского университета обнаружили высокоэффективный процесс разрушения молекул матричной РНК (мРНК) в организме человека. Это открытие может найти применение, например, в лечении рака. Исследование опубликовано в журнале Molecular Cell.
Учёные сосредоточились на конкретной модификации мРНК — N6-метиладенозине (m6A). "m6A интересна для науки, потому что эта модификация часто изменена у людей, страдающих метаболическими нарушениями, раком или сердечными заболеваниями", — объясняет биоинформатик Кати Царнак.
Её функция: когда m6A присоединена к мРНК, она запускает деградацию этой мРНК сразу после того, как по её "чертежу" будут произведены первые белки. Это особенно важно для белков, которых не должно быть слишком много, так как это вредно для клетки.
Исследователи из Вюрцбурга впервые обнаружили и описали этот процесс деградации. Он связывает разрушение мРНК непосредственно с произведёнными белками и является значительно более быстрым и эффективным, чем ранее известные механизмы деградации мРНК.
Ключевой момент: этот конкретный путь работает только тогда, когда m6A находится в определённых областях мРНК. Таким образом, m6A особенно "помечает" чертежи для белков, участвующих в клеточной дифференцировке — то есть определяющих, станет ли клетка нервной, мышечной, кожной или какой-либо другой.
Лекарства, контролирующие добавление m6A к мРНК, могли бы использовать этот процесс. Целенаправленно подавляя m6A, можно было бы производить больше белков с желаемыми функциями — и, наоборот, ингибировать производство нежелательных белков.
Проблема заключалась в том, что учёным до сих пор было сложно предсказать эффекты таких препаратов, поскольку не было известно, в каких именно областях мРНК должна находиться модификация m6A, чтобы запустить деградацию.
"С помощью нашего исследования мы вносим вклад в лучшее понимание и более точное прогнозирование того, какие мРНК особенно чувствительны к этим препаратам", — говорит биохимик и специалист по РНК Юлиан Кёниг, коллега Царнак.
В будущем исследователи планируют детальнее изучить, как именно происходит деградация мРНК, помеченной m6A, например, как рибосомы распознают эту модификацию, и как можно клинически использовать целенаправленную деградацию мРНК с помощью m6A.