Ученые открыли начальные стадии механизма сворачивания мембранных белков

Международная команда с участием Университета Валенсии доказала, что сворачивание мембранных белков начинается до их встраивания в биологические мембраны. Это открытие разрешает вопрос, десятилетия остававшийся центральным в биохимических исследованиях. Исследование, опубликованное в Nature Communications, координировал профессор биохимии и молекулярной биологии Исмаэль Мингарро.

Поскольку мембранные белки являются рецепторами для более чем половины лекарств, представленных на рынке, понимание их сворачивания критически важно для разработки более эффективных препаратов. "Сворачивание начинается до того, как синтез белка завершен. Это великое открытие для понимания того, как эти важные фармакологические мишени приобретают свою функциональную структуру", — заявил Исмаэль Мингарро.

Белки, образованные аминокислотами, связанными пептидными связями, — это биологические макромолекулы, выполняющие большинство функций живых организмов. Клеточные машины, ответственные за синтез этих связей, — рибосомы, которые включают аминокислоты в соответствии с порядком, закодированным в матричной РНК (мРНК). Эта цепь аминокислот должна принять функциональную структуру белка. Целью исследования было изучение механизма сворачивания белков, чтобы понять, как и когда происходит правильное сворачивание.

Рибосома как молекулярный шаперон

Рибосома действует как платформа для отбора последовательностей, которые должны принять локальную (спиральную) структуру на самых ранних стадиях биосинтеза белка. Это означает, что рибосома является молекулярным шапероном, который способствует сворачиванию белков в спиральную структуру, чтобы повысить эффективность их последующей интеграции в мембрану.

"В этой работе мы доказали, что спиральная структура формируется внутри рибосомы, в отличие от того, что происходит со спиральными участками растворимых белков. Это зависит от спиральности и аполярности аминокислот, а также от длины гидрофобного региона", — объясняет Исмаэль Мингарро. Таким образом, исследование показывает, что рибосома распознает трансмембранные регионы и обеспечивает подходящую среду для их сворачивания.