Uventet fund i cellens kraftværk

Forskere ved Karolinska Institutet har opdaget, at proteinkomplekset RNase P i cellens mitokondrier opfører sig anderledes end hidtil antaget. Fundene, udgivet i Nukleinsyreforskning , give vigtige nye fingerpeg om, hvordan visse mutationer forårsager mitokondriesygdom.

Næsten al cellens energi produceres i cellens eget kraftværk, mitokondrierne. Mitokondriers manglende evne til at fungere korrekt fører til mitokondriesygdom, påvirker omkring én ud af 4000 individer. Genetisk relaterede mitokondriesygdomme opstår generelt fra fejl i ekspressionen af ​​kodede proteiner i mitokondriens genom.

Når mitokondriegenomet transskriberes, lange RNA-strenge dannes. Disse skal skæres ned og behandles for at frigive de modne mitokondrielle RNA'er, som er essentielle for mitokondriens interne proteinsyntese. Behandlingen af ​​RNA begynder i regioner, der koder for mitokondrielle overførsels-RNA'er (tRNA'er). Undersøgelser af denne behandling på molekylært niveau kan give vigtige fingerpeg om mitokondriesygdomme, fordi de ofte er forårsaget af mutationer i tRNA-komponenter.

Tidligere forskning har vist, at skæring i forenden (benævnt 5'-enden) og bagenden (3'-enden) af den mitokondrielle tRNA-streng katalyseres af forskellige komponenter. Det mitokondrielle proteinkompleks RNase P omfatter tre komponenter (MRPP1, MRPP2, og MRPP3), der skærer 5´-enden af ​​tRNA'et, hvorimod et enkelt protein (ELAC2) skærer 3´-enden af ​​tRNA'et.

Flere uventede fund

Forskere ved Karolinska Institutet har nu fundet ud af, at to af proteinerne fra RNase P-komplekset, MRPP1 og MRPP2, forbliver overraskende bundet til tRNA'et selv efter den indledende 5'-behandling. Endnu mere overraskende, disse to proteiner var også nødvendige for at ELAC2 kunne skære i 3´-enden af ​​tRNA'et. Resultaterne forklarer, hvorfor mutationer i tRNA-komponenter, der tidligere blev anset for kun at være vigtige i den indledende 5'-behandling, også kan påvirke 3'-bearbejdning og andre nedstrømstrin i tRNA-modning kraftigt.

"Denne nye funktionalitet af MRPP1 og MRPP2 er vigtig, når man evaluerer både de molekylære og fysiologiske virkninger af mutationer fundet hos patienter, der lider af mitokondriel sygdom", siger Martin Hällberg, seniorforsker ved Karolinska Institutets afdeling for celle- og molekylærbiologi og Center for Structural Systems Biology (CSSB) i Hamborg, der ledede undersøgelsen.