Раскрытие глико-РНК: Новое исследование доказывает их существование
Исследование Райана Флинна в области биологии клеточной поверхности выявило удивительную роль РНК за пределами клетки. Его работа привела к открытию, что определённые молекулы РНК химически связаны с гликанами — сложными углеводными полимерами на поверхности клетки.
В 2021 году группа Флинна первой сообщила, что РНК можно обнаружить вне клетки. Это открытие бросило вызов давнему представлению о том, что нуклеиновые кислоты ограничены внутриклеточной средой.
В новом исследовании, опубликованном в Cell, Флинн и коллеги обнаружили механизм, с помощью которого РНК химически связывается с N-гликанами. До этой работы было известно, что с гликанами конъюгированы только белки и липиды. Команда Флинна добавила в этот список РНК.
«Наша работа доказывает, что на самом деле существует три класса гликопроизводных: белки, липиды и РНК», — говорит Флинн.
Сложность доказательства существования глико-РНК
После открытия 2021 года возникла серьёзная проблема: доказать, что эти глико-РНК действительно существуют как отдельные молекулы. Не было прямых доказательств химической связи между РНК и гликаном, что вызывало обоснованный скептицизм.
Команда Флинна потратила почти четыре года на решение этой задачи, разрабатывая новые методы для получения окончательных доказательств.
«Работа, которую мы проделали за последние четыре года, была сосредоточена на разработке двух вещей, — объясняет он. — С технической стороны мы объединили химический подход для мечения нативных глико-РНК из любого источника РНК с новым, очень чувствительным стилем масс-спектрометрии, который позволяет анализировать модификации РНК».
Эти достижения позволили команде идентифицировать несколько линкеров — прямых связей между основанием РНК и сахаром, — что стало первым убедительным доказательством существования глико-РНК.
Значение для клеточной биологии и иммунологии
Последствия этого исследования выходят за рамки простой идентификации новой молекулы. Как обнаружила команда Флинна, глико-РНК могут играть роль во взаимодействиях с иммунной системой.
«В статье 2021 года мы нашли доказательства того, что глико-РНК могут взаимодействовать с иммунными рецепторами», — говорит он.
Это предполагает, что глико-РНК могут быть важным компонентом в том, как иммунная система распознаёт и реагирует на клетки, потенциально влияя на всё — от обнаружения патогенов до аутоиммунных реакций.
«Если вы пытаетесь разработать механистическое понимание того, почему у человека возникает аутоиммунное заболевание, и не думаете о РНК на поверхности клетки, вы обязательно что-то упустите», — пояснил Флинн.
Исследование Флинна изменило область гликобиологии. Теперь в последнем издании справочника «Essentials of Glycobiology» глико-РНК упоминаются как один из «больших» вопросов в этой области.
«Цель этого — стимулировать больший интерес к биологии глико-РНК и биологии РНК клеточной поверхности, — подчёркивает Флинн. — Мы думаем, что это изменит взгляд на валидность глико-РНК, потому что это будет прямым доказательством, которого ждали многие химики и гликобиологи».