Рибосомы переключают режимы работы в условиях стресса

Исследователи из Корнелла обнаружили, что рибосомы — клеточные машины для производства белков — существуют в гибридной форме, которая переключается между разными режимами в нормальных условиях и при стрессе. Это подобно гибридному автомобилю, который переключается с бензина на электричество.

Традиционно считалось, что рибосомы работают только в одном режиме. Однако исследование, опубликованное 13 апреля в журнале Nature Structural and Molecular Biology, показывает, что рибосомы активно меняют свою структуру в зависимости от состояния клетки.

• В нормальных условиях рибосомы в основном производят "домашние" (housekeeping) белки, обеспечивающие регулярные функции клетки.
• При стрессе производство этих белков должно замедлиться, чтобы избежать ошибок, а синтез определённых "белков выживания" (survival proteins), необходимых для борьбы со стрессом, — усилиться.

Долгое время оставалось загадкой, как рибосомы "понимают", что нужно переключить цели между нормальными и стрессовыми условиями.

Ключевое открытие: исследователи обнаружили, что при клеточном стрессе к рибосомам присоединяется белок MRPL18, что меняет их состав и функцию. В норме MRPL18 находится в митохондриях — энергетических станциях клетки. Однако при стрессе он теряет сигнал, облегчающий его перемещение в митохондрии, и остаётся в цитоплазме — основном "рабочем" пространстве клетки, где происходит синтез белков. В цитоплазме MRPL18 связывается с рибосомами и способствует производству стрессовых белков.

Стресс у клеток может возникать из-за перепадов температуры, накопления неправильно свёрнутых белков и окислительного повреждения. Сбои в стрессовом ответе приводят к болезням, включая рак.

Это фундаментальное открытие в области клеточной биологии открывает новые мишени для лекарств, направленных на лечение заболеваний, связанных с клеточным стрессом.