Текст уведомления здесь

Ученые открыли «молекулярный таймер» на «застревающих» рибосомах

Биохимики из Ирландии, США и России обнаружили механизм, при помощи которого клетка ограничивает максимальное количество молекул белка, которые можно синтезировать на основе одной молекулы мРНК.
Добавить в закладки
Комментарии

Гены, находящиеся в ядрах клеток, — это «рецепты» построения белков. Белок синтезируется с гена с помощью РНК. Процесс синтеза белка из аминокислот на матрице матричной РНК (мРНК) называется трансляцией.

В работе ученые исследовали ген Amd1 человека, который кодирует фермент аденозилметионин декарбоксилазу, вовлеченный в биосинтез особого рода полимеров. Оказалось, что при «прочтении» мРНК этого гена некоторые рибосомы — органеллы, отвечающие в клетке за синтез белка, ошибочно принимают за очередную аминокислоту стоп-кодон — сигнал к окончанию трансляции.

«Проскочив» финиш, рибосомы оказываются в некодирующей области мРНК — последовательности, не предназначенной для синтеза белка по ее шаблону. Двигаясь по этому участку, рибосомы затем достигают следующего стоп-кодона, на котором и «застревают», не имея возможности покинуть молекулу мРНК. Затем то же происходит со следующей в очереди рибосомой и так далее.

В конечном счете та же участь постигает все рибосомы, «проскочившие» окончание кодирующей области, что приводит к накоплению очереди, длина которой пропорциональна количеству молекул белка, синтезированных при помощи этой молекулы мРНК. Как только очередь становится достаточно длинной и захватывает кодирующую область, синтез белка останавливается. Таким образом, у каждой молекулы мРНК гена Amd1 существует ограничение на количество «прочтений».

Анализ аналогичных генов у различных видов показал, что такой механизм регуляции характерен для большинства позвоночных и, по-видимому, существовал и у их общего предка. Исследователи полагают, что с его помощью клетка контролирует количество белков, синтезированных по «шаблону» одной молекулы мРНК.

Возможно, «молекулярный таймер» служит для защиты от неконтролируемого синтеза белка, который может произойти из-за повреждения мРНК или ошибок при ее создании. В некоторых случаях это может спровоцировать превращение клетки в раковую: например, накопление белков, отвечающих за клеточное деление, запускает неконтролируемый рост числа клеток.

Ранее было показано, что Amd1 обладает онкогенными свойствами: его усиленная продукция в клетке связана с появлением чрезвычайно агрессивных метастазирующих опухолей. Если научиться включать «таймер» при помощи лекарств, у ученых появится возможность более эффективно бороться с раковыми клетками.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature.

Хотя процесс синтеза белка ученые по всему миру исследуют уже не первое десятилетие, до сих пор многие аспекты этого процесса остаются загадкой. К примеру, только совсем недавно ученые из МГУ наконец выяснили, как клетка решает, с какого именно места следует «читать» мРНК. Подробнее об этом читайте в материале «Чердака».

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы