Повышение блокады

В ключевых точках метаболизма всех организмов центральную роль играет белок с громоздким названием Фактор Элонгации Трансляции P (EF-P). Что именно он делает во время синтеза белка, стало известно только сейчас благодаря исследователям из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене.

Исследовательская группа под руководством Кирстен Юнг, профессора микробиологии LMU, изначально изучала, как бактерии справляются со стрессом, например, как рецепторная молекула CadC контролирует кислотность среды и предупреждает клетку о необходимости защитных мер. Однако открытие, что в отсутствие EF-P клетка производит недостаточно CadC для эффективной работы, заставило Юнг задаться вопросами о синтезе белка — основном биосинтетическом процессе, делающем возможным весь метаболизм.

Выход из стопора

Как же EF-P регулирует синтез белка в целом и CadC в частности? В сотрудничестве с группой Даниэля Вильсона из Ген-центра LMU команда Юнг выяснила механизм. Молекулярные машины — рибосомы — считывают генетические чертежи белков с молекулы матричной РНК (mRNA), собирая цепочку аминокислот. Однако когда в чертеже закодировано добавление подряд нескольких аминокислот пролина, рибосомы останавливаются. Оказалось, что для возобновления работы этих «застрявших» рибосом необходим EF-P. Более того, этот фактор выполняет данную функцию не только у бактерий и архей, но и в клетках эукариот, где существуют его собственные версии.

Юнг и Вильсон (которые также сотрудничают в рамках кластера передового опыта «Центр интегративной белковой науки Мюнхен») полагают, что остановка трансляции из-за короткой последовательности пролинов служит способом регулирования количества копий белка в ответ на изменение условий. У бактерий известно около 100 функционально разнообразных белков, содержащих такие пролин-богатые мотивы. Это указывает на более общую регуляторную роль феномена остановки, который может даже стать мишенью для новых антибиотиков. Действительно, группа Даниэля Вильсона недавно открыла последний фермент в пути модификации EF-P: для своей спасательной активности фактор должен быть модифицирован другими ферментами — которых нет у человека.