|
Через год после присуждение Нобелевской премии по химии за расшифровку атомной структуры бактериальных рибосом ученые Института генетики и молекулярной и клеточной биологии (l'Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire) (Национальный центр научных исследований/Университет Страсбурга, Инсерм) определили структуру рибосомы эукариотического организма – дрожжей. Эта работа, опубликованная 26 ноября 2010 году в журнале Science, положила конец напряженной международной гонке по определению структуры этой впечатляющей клеточной машины. Рибосома эукариот в настоящее время является самой большой органической молекулой с ассиметричной структурой, которая была выявлена с помощью рентгеновской кристаллографии. Эти результаты открывают новые пути исследования динамики синтеза белков и разработки новых терапевтических соединений.
Детальная структура малой (30S) субъединицы рибосомы бактерии Thermus thermophilus. (Фото с сайта popmech.ru)
Рибосома – необходимая клеточная наномашина, обеспечивающая синтез белков на основе соответствующий генетической информации. Она взаимодействует со многими белками и играет ведущую роль в различных клеточных процессах. Ученые, пытавшиеся определить ее атомную структуру, сталкивались со значительными трудностями из-за размеров и сложности молекулы. Бактериальная рибосома – структура подобная, но не идентичная рибосомам эукариот. Она меньше (всего 1.3 MDa против 3.3 MDa для рибосомы эукариот), но имеет ту же общую организацию из двух субъединиц. В 2009 году Нобелевская премия по химии была присуждена исследователям, первыми определившим структуру бактериальной рибосомы. А предметом научной гонки стал ее эукариотический гомолог.
Для определения структуры рибосомы эукариот исследователи использовали один из видов дрожжей – модельный организм, уже известный и широко используемый в биологии. При массе около 3.3 MDa эукариотическая рибосома на 40% больше своего бактериального гомолога. После долгой работы по очистке и стабилизации молекулы страсбургские ученые, в конце концов, получили ее атомную структуру с очень хорошим разрешением (0.415 нанометра*). Группа из Института генетики и молекулярной и клеточной биологии подтвердила существование перемещений внутри субъединиц рибосомы и движение субъединиц относительно друг друга.
Структура рибосомы дрожжевой клетки: малая субъединица представлена синим цветом, большая – желтым. Рибосомальные РНК показаны красным цветом. (www2.cnrs.fr)
Ближайшими целями ученых являются определение структуры рибосом других эукариот, а также дальнейшее улучшение разрешения, чтобы получить изображения рибосомы и используемых ею механизмов на атомном уровне. Знание этой структуры будет способствовать пониманию структурно-функциональных связей в атомном масштабе и обеспечит молекулярную основу для исследования уникальных особенностей трансляционного аппарата эукариот. Такое изображение также даст ценную информацию для разработки новых терапевтических соединений для борьбы с вирусами, простейшими (малярия, сонная болезнь, токсоплазмоз и др.), грибами и бактериями. Блокировка рибосом этих организмов полностью останавливает их жизнедеятельность.
* Линейные размеры рибосом прокариот - 20-25 нм, эукариот – 25-30 нм.
По материалам
Le ribosome eucaryote dévoile enfin sa structure
Аннотация к статье: Crystal structure of the eukaryotic ribosome. Adam Ben-Shem, Lasse Jenner, Gulnara Yusupova and Marat Yusupov
Можно также прочитать
Ученые визуализировали процесс образования рибосом
Related Articles: |
