Машина для экспорта РНК расшифрована

Молекулярная машинерия, помогающая экспортировать матричную РНК (мРНК) из ядра клетки, была структурно картирована на синхротроне Advanced Light Source в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.

Ключевой белковый комплекс, помогающий переправлять мРНК из ядра, был плохо изучен до сих пор. Исследование описывает, как этот комплекс работает на молекулярном уровне.

Учёные изучили белок Dbp5, который находится в ядерной поре клеток грибов, растений и животных. В этих организмах он изменяет структуру мРНК как часть цепи событий, необходимых для её отправки из ядра.

Dbp5 относится к классу ферментов DEAD-box ATPase, которые выполняют жизненно важные функции ремоделирования РНК по всей природе — от людей и дубов до грибов и одноклеточных бактерий.

Исследование проводилось на линии 8.3.1 синхротрона Advanced Light Source. Учёные использовали синхротрон для определения структуры Dbp5 из дрожжевых клеток на ключевых этапах его работы, например, когда он активируется другим белком Gle1 и когда связывается с РНК. Структуры были получены с разрешением от одного до четырёх ангстрем.

В результате получена серия структур, раскрывающая хореографию изменений белка для ремоделирования мРНК с самым высоким на сегодня разрешением.

Одно из самых интригующих открытий команды — роль молекулы инозитолгексакисфосфата (IP6). Выяснилось, что IP6 действует как «молекулярный клей», связывая Gle1 с Dbp5. Это стабилизирует два белка достаточно долго, чтобы Gle1 запустил Dbp5 в действие.

Это один из первых примеров, когда эндогенная малая молекула функционирует для объединения более крупных белковых молекул.

Исследование также может продвинуть понимание редкого, но разрушительного семейства заболеваний — синдрома летальной врождённой контрактуры. Мутация, вызывающая эту болезнь, связана с генами, продуцирующими как Gle1, так и IP6. Теперь, когда роль Gle1 в транспорте мРНК дополнительно прояснена, открывается дверь для разработки терапий, нацеленных на его функцию.