Белок NPM1 — «клей», удерживающий биомолекулы в ядрышке

Исследователи из Детской исследовательской больницы Сент-Джуд установили, что белок нуклеофосмин (NPM1) действует как клей, удерживая вместе белки и РНК в ядрышке. Работа, раскрывающая, как структура NPM1 делает его идеальным для этой роли, опубликована в журнале eLife.

Ядрышко — это безмембранная органелла, занимающая около 25% объема ядра. Такие органеллы формируются по мере необходимости клеткой в процессе жидкофазного разделения, когда белки и РНК конденсируются в капли, подобные жидкости.

Ключевые выводы исследования:

• Роль NPM1: NPM1 образует сети взаимодействий с другими молекулами в ядрышке, «склеивая» его компоненты. Он необходим для удержания факторов, требуемых для сборки рибосом, которая начинается в ядрышке.
• Структурная основа: Структура NPM1 включает жесткий пятисторонний пентамер и гибкие сегменты с отрицательно заряженными аминокислотами. Это позволяет ему специфически связываться с разнообразными белками и РНК, что способствует фазовому разделению.
• Механизм связывания: 73% из 132 известных белков-партнеров NPM1 содержат множественные участки, богатые аминокислотой аргинином. Эти аргинин-богатые сегменты вызывают фазовое разделение с NPM1. Для накопления в ядрышке NPM1 должен связываться как с такими белками, так и с рибосомной РНК.
• Контекст: NPM1 — важный регуляторный белок, мутированный примерно в 35% случаев острого миелоидного лейкоза у взрослых. Ранее было показано, что разворачивание его пентамера может участвовать в разборке ядрышка во время деления клетки.

«NPM1, по-видимому, эволюционировал, чтобы помогать в этом процессе, будучи способным к фазовому разделению с двумя очень разными типами молекул ядрышка», — отметил ведущий автор Ричард Кривацки.