Структурное исследование предполагает, что РНК-интерференция усиливает подавление экспрессии генов

Экспрессия генов в наших клетках — это первый шаг в создании белков, необходимых для всех структур организма. Для точного контроля этого процесса эволюционировало множество механизмов, включая РНК-интерференцию (RNAi) — фундаментальный механизм, открытый в конце 1990-х и присутствующий у всех живых организмов.

В журнале Molecular Cell команда структурного биолога Лимора Джошуа-Тора из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор опубликовала атомарные изображения и анализ работы части аппарата RNAi. Исследование раскрывает детали того, как этот аппарат подавляет экспрессию генов, нацеливаясь на матричную РНК (мРНК) и разрушая её до того, как она достигнет рибосомы.

Ключевой компонент аппарата RNAi — комплекс RISC (RNA-induced silencing complex). Он состоит из малой направляющей РНК (микроРНК, miRNA) и белка Argonaute, который, как показала Джошуа-Тор в 2004 году, разрезает мРНК-мишень.

Новое исследование демонстрирует, как в клетках человека белок GW182 физически связывается с RISC. Известно, что на GW182 есть три потенциальных сайта связывания для Argonaute. Атомарная структура одного из них, так называемого hook-мотива, показывает шарнирное взаимодействие. Изображения подтверждают, что у человеческого Argonaute есть единственный сайт связывания для GW182, и что связывание направляющей РНК повышает аффинность между Argonaute и GW182.

Эксперименты под руководством первого автора Элада Элкайама показывают, что человеческий GW182 может "мультивалентно" рекрутировать до трёх копий Argonaute одновременно. Это предполагает возможный источник синергии.

«Мы предполагаем, что может существовать большая эффективность в уничтожении мРНК-мишени из-за "перекрёстных помех" между комплексами RISC и GW182», — говорит Джошуа-Тор.