Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Zagadka ludzkiego mitorybosomu rozwiązana
Zagadka ludzkiego mitorybosomu rozwiązana
Pełną strukturę mitochondrialnego rybosomu człowieka, który różni się budową od klasycznych rybosomów eukariontów i bakterii opublikowano w magazynie „Science”. Rozpracowanie skomplikowanej struktury dostarcza nowych informacji w badaniach chorób i projektowaniu potencjalnych leków.

Mitochondria będące potomkami endosymbiotycznych bakterii, pod względem budowy rybosomów znacząco różnią się zarówno od swoich prokariotycznych przodków, jak i eukariotycznych „gospodarzy”. Ludzkie mitorybosomy odpowiadają za syntezę 13 białek wchodzących w skład kompleksów łańcucha oddechowego. Ze względu na ich specyficzną rolę, to jest syntezę białek hydrofobowych oraz jednoczesne dostarczanie ich do błony wewnętrznej mitochondrium, mitorybosomy wykształciły szereg charakterystycznych cech strukturalnych. W porównaniu do rybosomów cytoplazmatycznych, stosunek ilości budujących je białek i rRNA jest odwrócony, co podyktowane jest obecnością dodatkowych białek potrzebnych w syntezie peptydów wewnątrz mitochondrium.

Budowa dużej podjednostki ludzkiego mitorybosomu znana jest od zeszłego roku (Brown A. et al. 2014). Jednak dopiero rozwiązanie struktury małej podjednostki wiążącej mRNA umożliwiło stworzenie pełnego obrazu i charakterystyki miejsca połączenia obu podjednostek, które tworzą mostki unikalne dla tego kompleksu. Zadanie to było skomplikowane, ponieważ w czasie elongacji mała podjednostka podlega zróżnicowanym przekształceniom konformacyjnym. Ostatecznie, przy pomocy jednocząsteczkowej kriomikroskopii elektronowej (cryo-EM) strukturę całego kompleksu opracowano w rozdzielczości na poziomie 3,5 Angstroem’a.

Znajomość pełnej struktury mitochondrialnego rybosomu dostarcza wiedzę cenną z punktu widzenia mutacji wywołujących stany patologiczne. Wśród nich znane są dotąd trzy rodzaje substytucji o istotnym znaczeniu klinicznym. Inne dwa rodzaje mutacji zidentyfikowanych w małej podjednostce w miejscu wiązania aminoglikozydów prowadzą do nadwrażliwości na ten rodzaj antybiotyków, co z kolei może wywoływać efekt oto- i nefrotoksyczny oraz zaburzenie funkcjonowania mitochondriów. Efekty uboczne mogą być potencjalnie zminimalizowane poprzez projektowanie bardziej selektywnych form leków.

KOMENTARZE
Newsletter