Учёные выяснили, как «просыпаются» спящие рибосомы

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), раскрывает механизм перехода бактериальной рибосомы из неактивной в активную форму. Это «пробуждение» критически важно для выживания клетки.

Рибосомы, часто называемые белковыми фабриками клетки, считывают матричную РНК (mRNA) и соединяют аминокислоты в новые белки. В бактериях рибосомы могут переходить в неактивную форму — спящую 100S рибосому. Поскольку синтез белков требует более половины энергетических затрат клетки, эта форма помогает бактериям выживать в стрессовых условиях, таких как:

Известно, что состояние 100S не является постоянным. При благоприятных условиях рибосома может «проснуться», вернуться в активную форму 70S и возобновить синтез белков.

До сих пор механизм этого перехода оставался неизвестным. Исследуя Staphylococcus aureus (стафилококк), учёные обнаружили, что фермент HflX (GTP-гидролаза) выступает в роли сигнала пробуждения. Он расщепляет структуру 100S рибосомы, позволяя ей вернуться к активной форме 70S.

HflX — эволюционно консервативный белок, присутствующий также у растений, человека и других бактерий. Интересно, что генетические последовательности этого белка обнаружены у пациентов с онкологическими и неврологическими заболеваниями (например, синдромами, похожими на тикозные расстройства), хотя его роль в клетках человека практически не изучена.

Благодаря новому гранту Национальных институтов здравоохранения (NIH) в размере $1.59 млн на 5 лет, исследователи продолжат изучать роль спящих рибосом в выживании клеток.