Принято думать, что рибосомы – это универсальные внутриклеточные фабрики белка, синтезирующие любые цепочки аминокислот с любых матричных РНК. Однако новое исследование биологов Мэрилендского университета заставляет сделать неожиданный вывод: рибосомы могут быть специализированы. В статье, опубликованной журналом Cell, Мария Барна (Maria Barna) и ее соавторы пишут, что такая специализация могла бы дать клетке дополнительный инструмент контроля над белковым синтезом, а заодно объяснила бы и некоторые редкие заболевания.
В клетке млекопитающего могут находиться до 10 млн рибосом, на которые она готова расходовать больше половины своих ресурсов. Считается, что они готовы синтезировать любые белки, хотя определенные указания на специализацию рибосом ученые находили уже не раз. Например, мыши с дефицитом одного из белковых компонентов рибосомы отличаются такими аномалиями развития, которые могут быть связаны с нехваткой вполне определенной группы белковых факторов роста, синтез которых у них нарушен.
В новой работе американские биологи определяли точное количество различных рибосомальных белков в эмбриональных стволовых клетках мышей с помощью масс-спектрометрии. Из 76 рассмотренных белков большинство встречались во всех рибосомах, но семь у одних встречались, у других – нет. Ученые показали, что рибосомы, лишенные этих белков, работают лишь с матричной РНК определенных видов и могут быть специализированы на производстве определенных групп белков. Видимо, одни из таких рибосом синтезируют факторы роста, другие – группу ферментов, необходимых для метаболизма витамина В12, и т. д.
Авторы отмечают, что такая специализация могла бы дать клетке новую возможность контролировать производство белков, а также объяснила бы механизмы некоторых редких и тяжелых нарушений метаболизма. Например, синдром Даймонда – Блэкфана, при котором в костном мозге нарушается эритропоэз, а у новорожденных наблюдаются микроцефалия и дефекты развития пальцев, по мнению авторов, может быть связан именно со сбоем в работе рибосом определенной специализации.
Наука
Роман Фишман
