Как начинается синтез белка у млекопитающих

Исследователи из Йельского университета Иваном Ломакиным и Томасом Стейцем раскрыли механизм генетического сканирования, который запускает ключевой процесс в клетке — синтез белка.

Ключевые выводы:

• Синтез белка — самый энергозатратный клеточный процесс (более 70% энергии клетки).
• Его начало — наиболее регулируемый и наименее изученный этап.
• Учёные определили структуры трёх комплексов рибосомы, представляющих разные стадии инициации у млекопитающих:
  1. Рекрутирование и сканирование матричной РНК (mRNA).
  2. Выбор стартовой транспортной РНК (tRNA).
  3. Объединение большой и малой субъединиц рибосомы.

Метод и результаты:

• Использована рентгеновская кристаллография на рибосомальных субъединицах, очищенных из клеток кролика.
• Установлено, что tRNA и mRNA конкурируют за позицию на P-сайте рибосомы — одном из трёх ключевых участков, где аминокислоты связываются в белковую цепь.

Значение и перспективы:

• По словам Ивана Ломакина, сбои в этом процессе могут приводить к аномалиям или болезням, включая рак или болезнь Альцгеймера.
• Полученные структуры пока имеют низкое разрешение. Для изучения атомных деталей механизма необходимы изображения с более высоким разрешением.
• Для этого планируется использовать новый синхротронный источник National Synchrotron Light Source II в Брукхейвенской национальной лаборатории.
• Также ведётся работа над определением структуры инициационных комплексов человеческой рибосомы.