Учёные показали неожиданную роль рибосом в формировании кровеносных сосудов
Исследователи из Медицинской школы UMass Chan, Андрей Коростелев и Анна Лавленд, обнаружили, что рибосома играет неожиданную роль в активации фермента ангиогенина. Этот фермент критически важен для ответа клеток на стресс и формирования сосудов (ангиогенеза).
Ключевое открытие: рибосома связывается с ангиогенином и изменяет его форму, что позволяет ферменту расщеплять транспортную РНК (тРНК) и останавливать синтез белка. Ранее лабораторные эксперименты показывали лишь очень низкую активность очищенного ангиогенина, и механизм его активации оставался загадкой на протяжении десятилетий.
Значение ангиогенина:
- Определяет формирование сосудов у позвоночных.
- Активируется при стрессе и гипоксии для образования новых сосудов.
- Используется раковыми клетками для создания сосудов, питающих опухоли.
- Обладает нейропротекторной функцией; его мутации связаны с боковым амиотрофическим склерозом (БАС).
Как это работает:
В обычных условиях ангиогенин связан с белком-ингибитором, а рибосома синтезирует белки. При стрессе:
- Ангиогенин отделяется от ингибитора.
- Синтез белка замедляется, и A-сайт рибосомы (аминоацильный сайт) остаётся свободным.
- Ангиогенин связывается с A-сайтом, что активирует его нуклеазную активность.
- Активированный ангиогенин "надрезает" следующую поступающую тРНК, что подавляет её функцию и последующий синтез белков, регулируя клеточные функции (например, ангиогенез).
Методология: Открытие было сделано с помощью крио-электронной микроскопии (крио-ЭМ), которая позволила в высоком разрешении увидеть структуру рибосомы со связанным белком, похожим на ангиогенин. Подозрения подтвердились биохимическими анализами.
Перспективы: Понимание этого механизма открывает новые возможности для терапии. Нацеливание на связывание ангиогенина с рибосомой может стать новой стратегией для лечения рака и нейродегенеративных заболеваний. Исследование опубликовано в журнале Nature.