Η μελέτη αποκαλύπτει πώς τα ριβοσώματα παρακάμπτουν τους αποκλεισμούς τους
Όταν τα ριβοσώματα-μηχανές παραγωγής πρωτεϊνών εντός κυττάρων-λάθη ή οδοφράγματα κατά μήκος της διαδρομής RNA, συνήθως σταματούν. Αλλά μια νέα μελέτη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley, αποκάλυψε πώς τα ριβοσώματα μπορούν να παρακάμψουν αυτά τα εμπόδια με τη βοήθεια ενός μοριακού "ελεγκτή κυκλοφορίας".
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Structural &Molecular Biology, αναγνώρισε ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που δρα σαν ελεγκτής κυκλοφορίας για ριβοσώματα και επιτρέπει την παραγωγή πρωτεϊνών να συνεχιστεί ακόμη και όταν αντιμετωπίζονται οδοφράγματα. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους τρόπους για να στοχεύσει τη διαδικασία της πρωτεϊνικής σύνθεσης, η οποία θα μπορούσε ενδεχομένως να έχει επιπτώσεις για τη θεραπεία ασθενειών που προκαλούνται από σφάλματα λανθασμένης αναδίπλωσης πρωτεΐνης ή πρωτεϊνικής σύνθεσης.
"Τα ριβοσώματα είναι βασικά οι κατασκευαστές πρωτεϊνών στα κύτταρα, αλλά υπάρχουν πολλά που μπορούν να πάνε στραβά κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής πρωτεϊνών, οπότε το ριβόσωμα πρέπει να έχει στρατηγικές για να διορθώσει αυτά τα λάθη", δήλωσε ο συντάκτης της μελέτης Dr. Andrew Lam. "Προσδιορίσαμε ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που είναι σαν ένας ελεγκτής κυκλοφορίας για ριβοσώματα, βοηθώντας στην κατεύθυνση της κυκλοφορίας και να διορθώσουμε τυχόν σφάλματα που συμβαίνουν".
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα συνδυασμό μικροσκοπίας κρυο-ηλεκτρονίων και βιοχημικών τεχνικών για να μελετήσει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν τα ριβοσώματα με το πρόσφατα αναγνωρισμένο σύμπλοκο πρωτεΐνης, γνωστό ως σύμπλοκο RQC. Διαπίστωσαν ότι το σύνθετο λειτουργεί ως μηχανισμός επιτήρησης που παρακολουθεί την πρόοδο του ριβοσώματος κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής σύνθεσης. Όταν το ριβόσωμα συναντήσει ένα οδόφραγμα, όπως μια μετάλλαξη ή ένα σφάλμα στην αλληλουχία RNA, το σύμπλεγμα RQC παρεμβαίνει και βοηθά το ριβοσώμα να συνεχίσει να μεταφράζει το RNA ή να επανεκκινήσει τη διαδικασία της σύνθεσης πρωτεϊνών.
"Αυτή η ανακάλυψη είναι συναρπαστική επειδή μας δίνει νέες γνώσεις για το πώς λειτουργούν τα ριβοσώματα και πώς ξεπερνούν τα εμπόδια κατά τη διάρκεια της διαδικασίας παραγωγής πρωτεϊνών", δήλωσε ο Lam. «Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των μοριακών μηχανών θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε νέα φάρμακα για ασθένειες που προκαλούνται από σφάλματα σύνθεσης πρωτεϊνών ή λανθασμένη αναδίπλωση, συμπεριλαμβανομένων των νευροεκφυλιστικών διαταραχών και ορισμένων καρκίνων».
Στο μέλλον, η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει περαιτέρω το ρόλο του συμπλέγματος RQC στη σύνθεση πρωτεϊνών και να διερευνήσει πιθανές θεραπευτικές εφαρμογές για την ανακάλυψή τους.
