Пилотирование рибосом через пары пролинов

Новое исследование расширяет набор белков, для синтеза которых необходим фактор элонгации EF-P. Поскольку некоторые из этих белков участвуют в бактериальной патогенности, результаты имеют терапевтическую значимость.

Во всех живых клетках синтез белка осуществляют рибосомы, которые соединяют аминокислоты в последовательности, заданные генетическим кодом. Скорость синтеза может варьироваться в зависимости от состава последовательности. В частности, когда генетический код требует добавления нескольких последовательных копий аминокислоты пролина, рибосома замедляется и останавливается. В таком случае для встраивания пролина в растущую цепь и продолжения работы рибосомы необходим фактор элонгации EF-P. Следовательно, EF-P необходим для производства класса белков, содержащих несколько последовательных пролинов. Белки EF-P, выполняющие эту функцию, обнаружены не только у бактерий, но и у архей и в клетках высших организмов.

До сих пор считалось, что рибосома преждевременно останавливается только при необходимости встроить не менее трёх последовательных пролинов. У бактерий около 100 различных белков с разнообразными функциями содержат такие пролиновые повторы. В статье, опубликованной в журнале Science в конце прошлого года, исследователи из LMU доктор Даниэль Уилсон и профессор Кирстен Юнг описали роль EF-P в синтезе этих белков.

Теперь Уилсон и коллеги показывают, что для остановки рибосомы и привлечения EF-P достаточно последовательности из двух пролинов. Хотя EF-P во всех случаях возобновляет процесс трансляции, продолжительность паузы зависит от природы аминокислот, фланкирующих пару пролинов. «Это открытие значительно расширяет спектр белков, производство которых регулируется EF-P», — говорит Уилсон.

Новые результаты имеют потенциальную клиническую значимость, поскольку EF-P действует как активатор скрытой вирулентности многих бактериальных патогенов, позволяя им производить токсичные белки, содержащие пролиновые повторы. Если EF-P у таких бактерий дефектен, их вирулентность значительно снижается. Это делает фактор перспективной мишенью для разработки новых антибиотиков. Учитывая растущую распространённость мультирезистентных бактериальных штаммов, потребность в новых антибиотиках как никогда актуальна. Таким образом, идентификация новых мишеней для EF-P расширяет потенциальную пользу антибиотиков, направленных против него.