Структурные данные высокого разрешения показывают, как суперкомплекс связывает трансляцию и деградацию мРНК

Исследователи под руководством Елены Конти из Института биохимии Макса Планка обнаружили, что молекулярные машины, отвечающие за трансляцию и деградацию матричной РНК (мРНК), физически связаны в суперкомплекс. Этот суперкомплекс является частью системы клеточного контроля качества.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, дают новое представление о механистическом взаимодействии трёх крупных белковых комплексов: рибосомы, SKI-комплекса и экзосомы.

• Рибосома (белковая фабрика клетки) осуществляет трансляцию мРНК в цепочку аминокислот.
• Экзосома функционирует как молекулярный шредер, деградируя мРНК.
• SKI-комплекс действует как "рука", которая доставляет мРНК к экзосоме.

Используя методы микроскопии высокого разрешения, учёные обнаружили, что все три комплекса собираются в суперкомплекс у человека. Особое внимание было уделено его формированию в ситуации, когда мРНК дефектна.

Ключевое открытие: при столкновении рибосом во время трансляции повреждённой мРНК это столкновение рекрутирует SKI-комплекс. SKI-комплекс прикрепляется к рибосоме, его хеликаза расплетает мРНК в линейную цепь, после чего комплекс извлекает мРНК и передаёт её на деградацию экзосоме. Этот процесс требует белка SKI7, который выступает мостиком между SKI-комплексом и экзосомой.

Исследование, ставшее возможным благодаря развитию криоэлектронной микроскопии и ИИ-системы AlphaFold, наглядно показывает, как компоненты суперкомплекса соединяются, как детали машины. Это раскрывает его важную функцию: связывание трансляции мРНК рибосомой с её разрушением через экзосому.