Ученые разработали инновационный метод для профилирования и предсказания поведения белков
Исследователи создали новый метод — pE-MAP (point mutant E-MAP), — который позволяет картировать тысячи взаимодействий между движущимися частями фермента, чтобы понять и предсказать его работу.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, команда под руководством Невана Крогана (Gladstone Institutes, UCSF), Крейга Каплана (Техасский университет A&M) и Кристин Гатри (UCSF) сфокусировалась на ферменте РНК-полимераза II (RNAPII), используя в качестве модели дрожжи S. cerevisiae.
Суть метода:
- Ученые создали 53 варианта (мутанта) RNAPII, каждый из которых изменял определенную часть фермента.
- Традиционные методы не позволяли протестировать каждый мутант против тысяч возможных функций в клетке.
- Метод pE-MAP позволяет скрестить каждый точечный мутант более чем с 1000 другими, получая высокодетализированные профили для каждого варианта фермента.
- Вместо «нокаута» (деактивации) генов, что часто убивает клетку, ученые использовали мутации.
Ключевые результаты:
- Профилирование и предсказание: Исследователи сопоставили полученные профили со способностью каждого варианта RNAPII транскрибировать ДНК в РНК. Они обнаружили, что одни мутанты транскрибируют медленнее, другие — быстрее. Анализ выявил закономерности, позволившие предсказывать скорость транскрипции для каждого мутанта.
- Наблюдение за сплайсингом: Ученые в реальном времени наблюдали, как разная скорость транскрипции влияет на точность сплайсинга (процесса «вырезания» некодирующих участков РНК). Гипотеза о том, что при замедлении транскрипции сплайсинг становится эффективнее (и наоборот), была впервые подтверждена экспериментально.
Значение:
Метод pE-MAP может быть применен для изучения других ферментов. Полученные знания помогут понять, как мутации в таких ферментах, как RNAPII, приводят к развитию конкретных заболеваний, и в перспективе могут помочь в разработке методов их коррекции.