Undersøgelse afslører, hvordan ribosomer tilsidesætter deres blokader

Når ribosomer - små proteinfremstillingsmaskiner i celler - støder på fejl eller vejspærringer langs RNA-stien, går de typisk i stå. Men en ny undersøgelse fra forskere ved University of California, Berkeley, har afsløret, hvordan ribosomer kan tilsidesætte disse forhindringer ved hjælp af en molekylær "trafikleder".

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Structural &Molecular Biology, identificerede et proteinkompleks, der fungerer som en trafikleder for ribosomer og tillader proteinproduktionen at fortsætte, selv når vejspærringer stødes på. Denne opdagelse kan føre til nye måder at målrette proteinsynteseprocessen på, hvilket potentielt kan have konsekvenser for behandling af sygdomme forårsaget af proteinfejl eller proteinsyntesefejl.

"Ribosomer er dybest set proteinproducenterne i celler, men der er meget, der kan gå galt under proteinfremstillingsprocessen, så ribosomet skal have strategier på plads til at rette op på disse fejl," siger studielederen dr. Andrew Lam. . "Vi identificerede et proteinkompleks, der ligner en trafikkontroller for ribosomer, der hjælper med at dirigere trafik og rette eventuelle fejl, der opstår."

Forskerholdet brugte en kombination af kryo-elektronmikroskopi og biokemiske teknikker til at studere, hvordan ribosomer interagerer med det nyligt identificerede proteinkompleks, kendt som RQC-komplekset. De fandt ud af, at komplekset fungerer som en overvågningsmekanisme, der overvåger ribosomets fremskridt under proteinsyntese. Når ribosomet støder på en vejblokering, såsom en mutation eller en fejl i RNA-sekvensen, griber RQC-komplekset ind og hjælper ribosomet til enten at fortsætte med at oversætte RNA'et eller med at genstarte processen med proteinsyntese.

"Denne opdagelse er spændende, fordi den giver os ny indsigt i, hvordan ribosomer fungerer, og hvordan de overvinder forhindringer under proteinfremstillingsprocessen," sagde Lam. "Forståelse af, hvordan disse molekylære maskiner fungerer, kan potentielt føre til nye lægemidler til sygdomme forårsaget af proteinsyntesefejl eller fejlfoldning, herunder neurodegenerative lidelser og visse kræftformer."

I fremtiden planlægger forskerholdet yderligere at undersøge RQC-kompleksets rolle i proteinsyntese og at udforske potentielle terapeutiske anvendelser for deres opdagelse.