Новый РНК-катализатор из лаборатории

Исследовательская группа профессора химии Клаудии Хёбартнер из Вюрцбургского университета имени Юлиуса и Максимилиана (JMU) впервые в мире создала рибозим, способный выполнять функцию метилтрансферазы. Он присоединяет специфическую химическую модификацию — метильную группу — к строго определённому атому азота в целевой РНК.

Ключевые детали открытия:

• Рибозим, получивший название MTR1, катализирует перенос одной метильной группы с свободного метилированного нуклеозида O6-метилгуанина (m6G) на целевой участок РНК.
• В результате реакции в целевой РНК образуется метилированный нуклеозид 1-метиладенозин (m1A).
• Работа опубликована в журнале Nature.

Эволюционный контекст:

Открытие поддерживает гипотезу «мира РНК», согласно которой РНК были первыми молекулами, хранящими информацию и обладающими каталитической активностью. Рибоцимы, подобные MTR1, могли играть роль в метилировании РНК на ранних этапах эволюции, увеличивая их структурное и функциональное разнообразие.

«Разумно предположить, что кофакторы современных белковых метилтрансфераз могут быть эволюционными "остатками" ранее активных РНК. Наше открытие, возможно, имитирует рибозим, утраченный в природе», — говорит Клаудия Хёбартнер.

Практическая значимость:

• MTR1 способен метилировать не только синтетические, но и природные РНК, встречающиеся в клетках.
• Метилирование РНК выполняет роль биохимического «переключателя», контролирующего множество клеточных процессов.
• Новый рибозим станет полезным инструментом для изучения взаимосвязи между метилированием, структурой и функцией РНК.

Дальнейшие планы:

Группа Хёбартнер намерена определить трёхмерную структуру рибозима MTR1 и детально изучить химический механизм катализируемой им реакции. Разработанная методика in vitro эволюции открывает путь к созданию рибозимов для других реакций, а также для управления спариванием оснований Уотсона-Крика и введения флуоресцентных меток для визуализации РНК.