Пойман с поличным: определена 3D-структура РНК-модифицирующего белка в действии

Исследователи из Университета штата Пенсильвания определили структуру бактериального РНК-связывающего белка RlmN в момент модификации молекулы РНК. Это достижение даёт уникальное представление о функции белка в действии и может помочь в борьбе с развитием антибиотикорезистентных инфекций. Работа опубликована в журнале Science.

Ключевое достижение

Команда определила трёхмерную структуру белка RlmN из бактерии Escherichia coli на ключевой промежуточной стадии его взаимодействия с РНК. Для этого использовали мутацию в белке, которая приводит к образованию стабильной химической связи между белком и модифицируемыми молекулами РНК, что позволило «захватить» и изучить этот обычно мимолётный процесс.

Значение открытия

• Двойная функция: RlmN — один из всего двух известных белков, которые вносят химические модификации как минимум в два разных типа РНК: рибосомную РНК (рРНК) и шесть различных транспортных РНК (тРНК).
• Связь с резистентностью: RlmN тесно связан по эволюции и функции с белком Cfr, который обеспечивает устойчивость бактерий к антибиотикам. Понимание механизма работы RlmN поможет понять, как Cfr придаёт устойчивость, и в перспективе может помочь в разработке лекарств.
• Неожиданная находка: Изначально пытаясь захватить RlmN при модификации рРНК, исследователи обнаружили его связанным с молекулой тРНК. Это показало, что белок активен и в отношении этого типа РНК.
• Уникальный механизм узнавания: В отличие от других РНК-модифицирующих белков, RlmN взаимодействует со всей длиной молекулы тРНК. Главное отличие — он узнаёт не последовательность РНК, а её трёхмерную структуру. Белок активно изменяет (ремоделирует) РНК, чтобы она поместилась в жёсткую структуру его активного центра. Этот особый подход, вероятно, и позволяет ему работать с двумя очень разными типами РНК.