Разгадка сборки митохондриальных рибосом
Исследователи из Каролинского института охарактеризовали GTPазу, участвующую в биогенезе рибосом в митохондриях. Исследование, опубликованное в Nucleic Acid Research, раскрывает новые детали сложного процесса, который позволяет митохондриям производить энергию.
Клетки человека содержат два типа рибосом — клеточных "фабрик белков". Одни находятся в цитозоле, другие — в митохондриях. В митохондриях миторибосомы синтезируют небольшой набор белков, ответственных за окислительное фосфорилирование и производство энергии. Их нарушение способствует развитию сложных патологий, включая нейродегенеративные заболевания, такие как болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Сборка миторибосом требует скоординированных действий множества белковых факторов
Синтез рибосом — чрезвычайно сложный многоступенчатый процесс, включающий как сворачивание рибосомальной РНК (рРНК), так и упорядоченное присоединение десятков вспомогательных белков к растущей рибосоме. Эта сложность объясняет, почему многие детали процесса остаются недостаточно изученными.
У бактерий, которые, как предполагается, имеют общую эволюционную историю с митохондриями, было показано, что в сборке рибосом участвуют несколько GTP-связывающих белков.
В митохондриях человека обнаружены два гомолога бактериального фактора сборки ObgE — GTPBP10 и GTPBP5. Функция GTPBP10 ранее исследовалась авторами этой работы, и было выявлено её участие в сборке большой субъединицы миторибосомы. В текущем исследовании учёные изучают GTPBP5. Используя протеомный и биохимический анализы, они показывают, что GTPBP5 взаимодействует с несколькими ранее охарактеризованными факторами сборки на поздних стадиях производства миторибосом. Потеря этого фактора приводит к нарушению митохондриальной трансляции, что делает его функцию фундаментально важной для клеточного метаболизма.
"Понимание молекулярной основы сложных путей, таких как биогенез митохондрий, — большая задача. GTPBP5 — лишь один из многих факторов, вовлечённых в этот процесс, и мы только начали царапать поверхность", — говорит Мириам Чипулло, автор и аспирант в группе.
"Наше исследование даёт представление о молекулярных механизмах биогенеза миторибосом и помещает GTPBP5 в число генов-кандидатов для пациентов с дефицитом OxPhos и другими метаболическими нарушениями", — говорит Джоанна Рорбах, доцент кафедры медицинской биохимии и биофизики Каролинского института.