Рибосомный белок демонстрирует удивительную эволюционную трансформацию
Исследователи из Университетов Ньюкасла и Умео обнаружили, что рибосомный белок msL1/msL2 претерпел радикальную эволюционную трансформацию: его трёхмерная структура кардинально изменилась, в то время как аминокислотная последовательность осталась относительно консервативной.
Этот белок присутствует в рибосомах паразитических микроорганизмов — микроспоридий — и, предположительно, стабилизирует их сильно редуцированный аппарат синтеза белка.
Ключевое открытие:
- Несмотря на консервативную последовательность (около 41% сходства), белки msL1/msL2 из двух видов микроспоридий (Encephalitozoon cuniculi и Vairimorpha necatrix) имеют совершенно разные пространственные структуры (фолды).
Причина структурного различия:
- Разные фолды msL1/msL2 обусловлены изменениями в их сайтах связывания внутри рибосомы.
- В рибосомах E. cuniculi белок msL2-Ec связывается с более короткой спиралью рибосомной РНК (рРНК), чем его аналог msL1-Vn в V. necatrix.
- Эта разница в последовательности рРНК заставляет белки принимать разные структуры для поддержания взаимодействия с рибосомой.
Функциональность сохранена:
- Оба варианта белка способны выполнять свою роль — связываться с рибосомой и стабилизировать её. Это указывает, что в данном случае структура белка не жёстко связана с его функцией.
Значение исследования:
- Работа даёт новую перспективу на эволюцию рибосомных белков, особенно тех, что содержат внутренне неупорядоченные области.
- Показывает, что структура таких белков может эволюционировать быстрее, чем их последовательность, и эти изменения движутся переменами в их партнёрах по связыванию внутри рибосомы.
- Исследователи полагают, что обнаружили одну из редких «переходных форм» между молекулами, что даёт более глубокое понимание того, как биологические молекулы меняются в процессе эволюции.
- Результаты подчёркивают сложности использования сходства последовательностей для предсказания структуры и функции белка, особенно для внутренне неупорядоченных белков.
Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.