Белки синтезируются на рибосомах, функциональных единицах внутри клетки, которые выделяют белки через туннель во внутреннюю часть клетки. Затем они сортируются в соответствии с закономерностью: транспортируемые белки содержат аминокислотную последовательность, которая служит сигналом распознавания для комплексов клеточной сортировки.
SRP — один из таких комплексов. Он встречается у бактерий и организмов с ядросодержащими клетками и отвечает за распознавание мембранных белков. Из более ранних исследований исследователи знали, что SRP распознает мембранные белки еще до того, как они полностью синтезируются.
Но были споры о том, когда именно. Сначала предполагалось, что сигнальная последовательность должна полностью выйти из туннеля рибосомного белка, чтобы мембранный белок был распознан.
Но последующая работа показала, что идентификация произошла задолго до того, как сигнальная последовательность покинула рибосому. Новое исследование Фрайбурга подтверждает это.Исследователи использовали метод, который позволил им изучить контакты между рибосомой и SRP вплоть до уровня отдельных аминокислот — самих строительных блоков белков.
Команда показала, что SRP сканирует туннель рибосомного белка, чтобы найти потенциальные белки-субстраты. Когда он распознает белок нужного типа, он втягивается в конец туннеля и позиционирует свой связывающий карман, чтобы сформировать стабильный комплекс с мембранным белком. Как только это будет сделано, SRP начинает процесс перемещения синтезирующей рибосомы к ее целевому участку на мембране: где она связывается с транспортными каналами белка, чтобы закрепить белок в мембране.
Если это раннее распознавание не удается — если, например, точки контакта между SRP и рибосомным туннелем были генетически модифицированы — мембранные белки накапливаются, потому что они не могут быть правильно расположены в мембране. Это приводит к дефектам клеточного деления.Исследование обнаруживает новую сложность во взаимодействии рибосом и белковых комплексов: рибосомный туннель, долгое время считавшийся пассивной трубкой, играет ключевую роль в координации процессов, которые начинаются во время синтеза белков.Ханс-Георг Кох является главным исследователем исследовательской группы 2202, спонсируемой Немецким исследовательским фондом, «Транспортировка через мембраны и внутрь ее» и группы подготовки докторантов медицинского факультета «MOTI-VATE».
Он также является заместителем директора Высшей школы биологии и медицины Spemann (SGBM).