Структура РНК-полимеразы I раскрыта в атомном разрешении
Исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU) под руководством профессора Патрика Крамера определили полную трёхмерную структуру фермента РНК-полимеразы I (Pol I) с атомарным разрешением. Это достижение стало результатом 10 лет работы, позволившей получить высококачественные кристаллы фермента для анализа методом рентгеновской дифракции.
Роль Pol I в клетке
Pol I — ключевой фермент, синтезирующий рибосомную РНК (рРНК), которая составляет до 60% всей РНК клетки. Поскольку рибосомы (белковые фабрики клетки) состоят из белков и рРНК, активность Pol I является центральным регулятором роста клеток. Гиперактивация биогенеза рибосом — характерная черта многих типов рака.
Структурный прорыв
Определённая структура включает все 14 субъединиц фермента и положение примерно 35 000 атомов (не считая водорода). Анализ выявил важные структурные отличия Pol I от родственной РНК-полимеразы II (Pol II), структуру которой Крамер определил в 2000 году.
Ключевое открытие: регуляторный переключатель
В активном центре Pol I обнаружены дополнительные элементы, регулирующие его активность. Они модулируют форму входа в активный сайт, позволяя ему принимать «открытую» или «закрытую» конформацию. Фермент неактивен в «открытом» состоянии.
«С этим конформационным переключателем между неактивным и активным состояниями мы, кажется, наткнулись на общий механизм, регулирующий экспрессию генетической информации в клетке», — говорит Патрик Крамер.
Перспективы для медицины
Этот механизм ингибирования может предотвращать неконтролируемый рост клеток. Исследователи предполагают, что он может стать мишенью для разработки новых препаратов, замедляющих рост опухолей.
Дальнейшие цели
Команда планирует изучить, как полимеразы распознают свои целевые гены, чтобы понять специализацию родственных ферментов для синтеза разных классов РНК. Конечная цель — описать полную последовательность событий, ведущих к активации гена только тогда, когда его продукт необходим клетке.