Молекулярная основа защиты рибосомного белка L4 от клеточной деградации

Каждый белок, входящий в состав рибосомы — клеточной машины для производства белков, — имеет собственный шаперон. Этот шаперон направляет белок в нужное место в нужное время и защищает его от повреждений.

Исследователи из Caltech выяснили, как работает один из таких шаперонов. Они показали, что шаперон под названием Acl4 (Assembly chaperone of RpL4) связывается со своим клиентом — рибосомным белком L4 — очень специфичным и плотным образом, «как перчатка облегает руку».

Ключевые моменты исследования:

• Метод: Для определения атомной структуры комплекса белка L4 с шапероном Acl4 использовалась рентгеновская кристаллография. Эксперименты проводились на линии Molecular Observatory в Stanford Synchrotron Radiation Lightsource.
• Процесс сборки рибосом: Это сложный динамический процесс, в котором задействованы около 80 рибосомных белков, цепи рибосомной РНК и более 200 вспомогательных белков. В животной клетке производится более миллиона рибосом в день.
• Роль шаперона Acl4: Белки рибосом синтезируются в цитоплазме, а затем транспортируются в ядро, где начинается сборка. Acl4 защищает белок L4 во время транспорта через ядро от разрушения клеточной протеолитической машиной и доставляет его к развивающейся рибосоме в строго определённое время и место.
• Значение открытия: Ранее не было известно, что шапероны так плотно удерживают рибосомные белки. Решённая структура впервые позволила увидеть, как шаперон «обнимает» рибосомный белок для его защиты.
• Потенциальное применение: Понимание этого механизма может привести к разработке новых противораковых препаратов, направленных на нарушение сборки рибосом, чтобы лишить раковые клетки возможности производить огромное количество рибосом, необходимых для роста опухоли.

Цитата ведущего автора: «Сборка рибосом немного похожа на выпечку торта. Отдельные ингредиенты поступают в защитной упаковке, которая точно соответствует их размеру и форме, пока их не распакуют и не смешают в тесто», — говорит профессор Андре Хёльц. — «Мы выяснили, как защитная упаковка подходит для одного рибосомного белка и как она раскрывается».

Исследование опубликовано 2 февраля 2017 года в журнале Nature Communications.