Ученые обнаружили новую РНК-модифицирующую фермент в человеческих клетках

Ученые под руководством Хавьера Мартинеса из лабораторий Макса Перуца обнаружили в человеческих клетках уникальную химическую реакцию на концах молекул РНК, ранее наблюдавшуюся только у бактерий и вирусов. Им удалось идентифицировать фермент ANGEL2, ответственный за эту реакцию. Исследование опубликовано в Science.

Поиск фермента

РНК — биомолекула с множеством функций, включая передачу генетической информации от ДНК для синтеза белков. Химические модификации последнего сахара в цепи РНК критически важны для клеточных процессов. Лаборатория изучала, как образуется одна из таких модификаций — терминальная циклическая фосфатная группа, а затем обнаружила реакцию её удаления в человеческих клетках. Фермент, катализирующий эту реакцию, долгое время оставался неизвестным.

Используя методы очистки белков, ученые шаг за шагом выделили искомый фермент из сложной «смеси» тысяч белков, отслеживая его способность удалять циклический фосфат. В результате был идентифицирован фермент ANGEL2.

Неожиданная функция

ANGEL2 принадлежит к семейству деаденилаз, которые обычно катализируют совершенно другую реакцию — удаление цепочки аденозинов на концах матричных РНК (мРНК), что приводит к их деградации. Совместно с коллегами из Цюрихского университета ученые провели структурный анализ и раскрыли механизм реакции ANGEL2, объяснив, почему он удаляет именно циклические фосфаты, а не аденозины.

Биологическая роль и перспективы

Изменение уровня ANGEL2 в клетках показало его вовлеченность в реакцию на стресс, известную как ответ на развернутые белки (UPR). Эта реакция активируется при накоплении неправильно свернутых белков из-за клеточных нарушений и пытается исправить дефект.

Ученые пришли к выводу: «Мы смогли показать, что ANGEL2 регулирует UPR, что является важным открытием, поскольку нарушения в UPR связаны с нейродегенеративными и метаболическими заболеваниями». Это открытие закладывает основу для потенциальной терапевтической стратегии при болезнях, связанных с UPR.