Объединённая команда исследователей из “Heidelberg University's Center for Molecular Biology” и “German Cancer Research Center”, работу, где продемонстрировала, как молекулы шаперонов в бактериальных клетках влияют на формирование трехмерной структуры у только что синтезированного белка.По словам одного из руководителей группы: “Наши изыскания позволяют указать, в какой момент времени, после синтеза белка, на его трехмерную структур начинают влиять его же индивидуальные особенности”.
Как известно, белки собираются рибосомой, соединяющей аминокислоты в длинную полипептидную цепь. Однако, правильно выполнять свою функцию огромная белковая молекула может лишь после того, как свернётся, образовав стабильную и сложную форму, т.н. функциональный белок. Неправильно свернутые белки “не той” формы могут быть чрезвычайно вредны для отдельной клетки и всего организма. Для регулировки фолдинга у клеток есть сложные молекулярные комплексы, называемые общим термином . Большинство деталей их работы остаются малоизученными, но уже известно, что некоторые шапероны влияют на фолдинг белков непосредственно возле рибосомы.
Именно с одним из таких шаперонов, под названием Trigger Factor и работала команда исследователей. Ей удалось выделить из Escherichia coli все компоненты, необходимые для синтеза белка и изолировать их для непосредственного наблюдения.
Как оказалось, на начальных этапах синтеза, полипептидная цепь удерживается от фолдинга самой рибосомой. Однако, по мере добавления аминокислот к цепи и наращивания ее длины, свободный конец молекулы удаляется от рибосомы и её влияние слабеет. Шаперон Trigger Factor непосредственно воздействует на фолдинг нового белка, продлевая сдерживающее влияние рибосомы и не позволяя свернуться даже очень длинным цепочкам. Таким образом, рибосома и Trigger Factor совместно удерживают полипептидную цепь от преждевременного фолдинга.
“Для нас оказалось сюрпризом”, - говорит глава группы д-р Крамер, “Что Trigger Factor способен разворачивать уже частично свернутые белки.” Благодаря воздействие этого шаперона, фолдинг синтезируемой цепи может быть остановлен и начат заново. Ключевым моментом здесь является тот факт, что Trigger Factor способен на это только пока белок присоединён к рибосоме. Разворачивать белки, синтез которых уже завершён, он не может.
Открытие немецких исследователей позволяет точнее понять молекулярный механизм рождения белка. Теперь очевидно, что Trigger Factor вообще не влияет на фолдинг на ранних стадиях синтеза, когда полипептидная цепь коротка. Его воздействие начинается лишь после того, как “достаточно большая часть” белка выйдет из рибосомы и сможет свёртываться. При этом, Trigger Factor не только помогает правильному фолдингу, но и может разворачивать уже свернутые части. Несомненно, что этот процесс является очень важным для выживания любой клетки любого организма.
перевод
Molecular Cell (2012),
Источник:
TGfactor.pdf