Исследователи впервые засняли фундаментальный процесс сборки рибосом в живой клетке
Исследователи из Боннского университета и ETH Zurich впервые в мире засняли в реальном времени ключевой этап создания рибосом — выход их крупных предшественников из клеточного ядра через ядерные поры. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Контекст: Все белки клетки производятся рибосомами. Сами рибосомы собираются внутри ядра из двух крупных субъединиц — pre-60S и pre-40S, которые затем должны быть экспортированы в цитоплазму для окончательной сборки.
Метод: Учёные пометили ядерные поры зелёным флуоресцентным красителем, а крупную субъединицу pre-60S — красным. С помощью специально модифицированного микроскопа они впервые зафиксировали прохождение отдельных pre-60S через пору.
Механизм транспорта: Ядерные поры запечатаны гелеобразной пробкой. Огромные субъединицы рибосом не могут пройти через неё без помощи экспортных рецепторов. Снаружи поры находится белковый «захват», который вытягивает субъединицу.
Ключевые результаты:
- Процесс прохода через пору занимает всего 25 миллисекунд.
- Через одну пору может проходить 35–50 субъединиц в секунду.
- Однако успешным экспорт был лишь в каждом третьем случае контакта pre-60S с порой. В остальных случаях процесс прерывался, возможно, из-за конкуренции с транспортом других молекул.
- Учёные обнаружили, что pre-60S скапливаются именно в месте действия белкового «захвата», что указывает на этот этап как на «узкое место» процесса.
Значение: Работа даёт детальное понимание биогенеза рибосом. Разработанный метод также применим для изучения других внутриклеточных транспортных процессов. Исследователи считают свою работу референсной, которая задаёт новый стандарт в этой области.