Крупный прорыв в понимании транспорта РНК

Исследователи из LMU выяснили, как молекулярные моторы распознают свою грузовую мРНК для доставки к определённым участкам в цитоплазме клетки.

Матричные РНК (мРНК) несут информацию для сборки белков из ДНК в ядре клетки к местам синтеза белков в цитоплазме. В нервных клетках с длинными отростками многие мРНК должны доставляться к местам действия их белковых продуктов, что требует специальной транспортной системы.

Профессор Дирк Нисинг из Биомедицинского центра LMU и Института структурной биологии Центра Гельмгольца в Мюнхене охарактеризовал структуру макромолекулярного комплекса, участвующего в транспорте мРНК в клетках дрожжей. Результаты опубликованы в журнале Nature Structural & Molecular Biology.

Исследование, проведённое в сотрудничестве с Франциской Эдельманн, использовало пекарские дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) для изучения с высоким разрешением последовательности структурных взаимодействий, необходимых для специфического распознавания мРНК в ядре и её последующего транспорта в цитоплазме.

Команда систематически выделяла и кристаллизовала субкомплексы молекулярной машины, ответственной за процесс, и подвергала их рентгеноструктурному анализу. Полученные модели впервые ясно показывают, как шпилечная конформация РНК изменяется при связывании с необходимыми белками в ядре.

«Мы были удивлены, обнаружив, что белки не только распознают РНК, но и заставляют её принять новую форму. Они, образно говоря, скрепляют её скобами», — говорит Нисинг.

Транспорт РНК осуществляют так называемые моторные белки. С помощью развёрнутых адапторных белков они присоединяются к РНК-белковому комплексу, выходящему из ядра, стабилизируя всю сборку. Это позволяет РНК транспортироваться к месту назначения по волокнам цитоскелета, которые служат «железнодорожными путями» системы.

Новые данные представляют собой крупный прорыв в понимании транспорта РНК — процесса, общего для всех ядерных организмов и жизненно важного для их выживания.