logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

Расшифрована структура молекулярного механизма, экспортирующего матричную РНК из ядра клетки

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
04.04.2011 15:29

 

 

Ученым стала более понятна работа крошечного двигателя, выполняющего одну из самых важных биологических функций. С помощью сверхмощного источника рентгеновского излучения Advanced Light Source – синхротрона Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) Министерства энергетики США – расшифрована молекулярная структура клеточного механизма, осуществляющего экспорт матричной РНК из ядра клетки.


Матричная РНК (мРНК) передает генетическую информацию из ядра в цитоплазму, где на ее основе синтезируются белки – «рабочие лошадки» биологии. Однако ключевой белковый комплекс, помогающий переносить матричную РНК из ядра, был до сих пор изучен недостаточно.

«Наше исследование описывает, как этот белковый комплекс работает на молекулярном уровне», - говорит Бен Монпети (Ben Montpetit), постдокторант лаборатории Карстена Вайса (Karsten Weis), Университет Калифорнии, Беркли (University of California, Berkeley), США.

Ученые исследовали белок Dbp5, ассоциированный с ядерной мембраной клеток грибов, растений и животных. В этих организмах он изменяет форму матричной РНК, что является одним из звеньев цепочки событий, необходимых для ее экспорта из ядра клетки.


Молекулярный механизм, осуществляющий экспорт матричной РНК из ядра клетки в цитоплазму. На этом изображении белки Dbp5 (сине-серый) и Gle1 (желтый) связаны  гексакисфосфатом инозитола (IP6) (цветные сферы).

Молекулярный механизм, осуществляющий экспорт матричной РНК из ядра клетки в цитоплазму. На этом изображении белки Dbp5 (сине-серый) и Gle1 (желтый) связаны гексакисфосфатом инозитола (IP6) (цветные сферы). (Изображение: Karsten Weis’ and James Berger’s labs)


Но это только верхушка айсберга. Белок Dbp5 относится к классу ферментов, называемых DEAD-box АТФазами, выполняющих жизненно важную функцию ремоделирования РНК во всех живых организмах – от человека до деревьев и одноклеточных бактерий.

«DEAD-box белки сохранены у всех биологических видов, поэтому знание того, как они работают в данном случае, проливает свет на их функции повсюду в природе», - поясняет Монпети.

Чтобы расшифровать структуру белка Dbp5 дрожжевых клеток на ключевых этапах работы фермента – когда он активируется другим белком, Gle1, и когда связывается с РНК – ученые использовали синхротрон. Структуры были получены с разрешением от 1 до 4 ангстрем (1 ангстрем равен диаметру атома водорода).

Среди наиболее интересных открытий – роль молекулы, которая, как было известно, участвует в транспорте РНК, но чья точная функция оставалась загадкой. Ученые установили, что эта молекула, называемая гексакисфосфатом инозитола (inositol hexakisphosphate, IP6), связывает Gle1 с Dbp5. Это стабилизирует оба белка на время, достаточное для того, чтобы Gle1 активировал Dbp5.

«IP6 действует как молекулярный клей», - объясняет Монпети. «Это один из первых примеров малой эндогенной молекулы, связывающей большие белковые. Зная это, ученые теперь могут продумать, как можно использовать молекулу IP6 для регуляции экспорта матричной РНК в различных условиях, например, при ответе на стресс».

Исследование углубит понимание класса редких, но тяжелых заболеваний, называемых летальными врожденными синдромами контрактур. Вызывающие их мутации обнаружены в генах, кодирующих как Gle1, так и IP6. Теперь, когда роль белка Gle1 в транспорте мРНК раскрыта более глубоко, открываются перспективы для разработки методов лечения, мишенью которых будет его функция.

 

 

Модель белкового комплекса в действии: Gle1 (желтый) связывает Dbp5 (зеленый и сине-серый), в результате чего Dbp5 высвобождает РНК (оранжевая). (Видео: Karsten Weis’ and James Berger’s labs)

 

Исследование, проведенное совместно с биохимиками Натаном Томсеном (Nathan Thomsen) и Джеймсом Бергером (James Berger), также из Университета Калифорнии, Беркли, опубликовано он-лайн в журнале Nature.

 

 

По материалам

RNA-Exporting Machine Deciphered at Berkeley Lab’s Advanced Light Source

 

Аннотация к статье A conserved mechanism of DEAD-box ATPase activation by nucleoporins and IP6 in mRNA export

 

© «Расшифрована структура молекулярного механизма, экспортирующего матричную РНК из ядра клетки». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.

 

 

 

Еще об экспорте матричной РНК из ядра клетки в цитоплазму


Матричные РНК путешествуют из ядра в цитоплазму в белковых «дорожных чемоданах»

Ученые изучают транспорт матричных РНК из ядра в цитоплазму в режиме реального времени

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday770
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week10217
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month23856
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4114262

We have: 112 guests, 6 bots online
Your IP: 54.161.71.87
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.