РНК — новый герой в дифференцировке клеток

Исследователи из группы Хенце в EMBL в Гейдельберге обнаружили новый механизм регуляции в мышиных эмбриональных стволовых клетках: молекулы матричной РНК связываются с ферментом ENO1 и регулируют его активность. Этот фермент расщепляет глюкозу для производства клеточного топлива — АТФ.

Ключевое открытие заключается в том, что в этом процессе героем является РНК, а не ферменты. Классически считалось, что РНК-связывающие белки изменяют РНК во время дифференцировки. Здесь же всё наоборот: именно РНК регулирует фермент, определяя, как недифференцированные клетки превращаются в специализированные (например, в клетки крови, мозга или печени). Этот процесс называется риборегуляцией.

Исследование, опубликованное в Molecular Cell, началось около 10 лет назад с разработки в EMBL технологии RNA interactome capture (RIC) и её улучшенной версии enhanced RIC (eRIC). Эти методы позволили выявить, какие белки, включая такие ферменты, как ENO1, связываются с РНК.

«Это может открыть новую главу в понимании неожиданных аспектов контроля метаболизма и дифференцировки клеток. Есть все основания полагать, что это исследование — "верхушка айсберга"», — говорит Маттиас Хенце, директор EMBL и руководитель исследования.

Учёные подчёркивают, что их фундаментальное открытие порождает множество новых направлений для изучения:

• Распространяется ли этот механизм на другие ферменты?
• Влияет ли он на другие типы стволовых клеток?
• Можно ли нацелить будущие лекарства на это взаимодействие белок–РНК в случае раковых клеток?

Разработанная технология также находит неожиданное применение. После доклада Хенце начал сотрудничество с учёным, изучающим цианобактерию Prochlorococcus — самый распространённый фотосинтезирующий организм на Земле, производящий 20% мирового кислорода. Технология eRIC поможет выявить РНК-связывающие белки в этом организме и изучить регуляцию на уровне РНК.