Новая система контроля качества сборки для производства протеина может пролить свет на нейрогенеративные заболевания

Воскрешение белковых предков дает эволюционное понимание их роли в клетках человека

Недавняя работа, проведенная Каменой Костовой из Карнеги, позволила выявить новую систему контроля качества на конвейере по производству белка с возможными последствиями для понимания нейрогенеративных заболеваний.

ДНК, которая включает хромосомы, расположенные в ядре каждой клетки, кодирует рецепты того, как производить белки, которые отвечают за большинство физиологических действий, поддерживающих жизнь.

Индивидуальные рецепты транскрибируются с использованием информационной РНК, которая переносит этот фрагмент кода в часть клеточного аппарата, называемую рибосомой. Рибосома переводит послание в аминокислоты – строительные блоки белков.

Но иногда сообщения искажаются. Получающиеся неполные белковые продукты могут быть токсичными для клеток. Так как же клетки очищаются после неудачного перевода?

Некоторые механизмы обеспечения качества уже были известны, включая системы, которые разрушают полуфабрикат белкового продукта и информационную РНК, которая привела к его созданию.

Но Костова возглавила группу, которая определила новый инструмент в наборе клетки для предотвращения повреждения, когда сборка белка идет неправильно. Их работа была опубликована в Molecular Cell .

Используя генетический скрининг на основе CRISPR-Cas9, исследователи обнаружили отдельное и очень необходимое устройство, с помощью которого клетка предотвращает повторный перевод этого конкретного ошибочного сообщения.

Они обнаружили два фактора, названные GIGYF2 и 4EHP, которые препятствуют инициации трансляции проблемных фрагментов информационной РНК.

Представьте, что процесс сборки белка – это шоссе, а рибосомы – это автомобили, путешествующие по нему. Если есть плохое сообщение о производстве неполноценных белковых продуктов, это все равно что заглохшая машина или две на дороге, забивающие движение. Думайте о GIGYF2 и 4EHP как о закрытии съезда на рампе, чтобы было время все расчистить, и не заглохли дополнительные машины, что усугубило проблему ».

Камена Костова, Научный институт Карнеги

Утрата GIGYF2 ранее была связана с нейродегенеративными проблемами и проблемами развития нервной системы. Возможно, что эти проблемы вызваны накоплением дефектных белков, которое происходит без возможности предотвратить трансляцию на дефектных информационных РНК.

Источник:

Научный институт Карнеги

Ссылка на журнал:

Hickey, KL, et al . (2020) GIGYF2 и 4EHP ингибируют инициацию трансляции дефектных РНК-мессенджеров для содействия контролю качества, связанному с рибосомами. Молекулярная клетка . doi.org/10.1016/j.molcel.2020.07.007.

Source link