ДВА КОНЦА, ДВА ФУНКЦА
Кристаллы любят не только геологи и прорицатели, но и молекулярные биологи. Ученые из Принстонского университета сумели получить ценные кристаллы белка под названием РНКаза L, определить его пространственную структуру и нарисовать картинку с ножницами!
РНКаза L - загадочный (потому что даже человек с молекулярно-биологическим образованием не знал о его существовании до сих пор), но очень важный фермент, который обеспечивает нашему организму защиту от разных захватчиков типа вирусов и раковых клеток. РНКаза L является одним из первых звеньев так называемого врожденного иммунитета - он установлен у людей по умолчанию с рождения, а не развивается вследствие перенесенных заболеваний. Когда организм понимает, например, что атакован вирусами, он запускает синтез интерферона. Интерферон связывается с пораженными клетками, в ответ включается синтез РНКазы L, и она, вместо того чтобы тихо и без шума избавиться от улик (вирусной РНК), начинает разносить в пух и прах всю РНК, которая есть в клетке. Так как РНК - вещь нужная, клетка, скорее всего, погибнет, зато вместе с вирусом. Ну а если это была раковая клетка, тем хуже для нее. И лучше для нас.
Коллектив ученых из Принстона в типичном для американской лаборатории составе (русский, китаец и пара индусов) впервые сумели закристаллизовать этот белок и при помощи рентгеновских лучей определить его 3D-структуру. Оказалось, что РНКаза L состоит из двух одинаковых субъединиц (протомеров), которые тем не менее выполняют разные функции. Одна из них хватает молекулу РНК, находит в цепочке урацил и присоединяется в этом месте, а ее напарница делает черную работу - разрезает молекулу, т.е. рвет цепочку.
"Мы были удивлены, узнав, что два протомера идентичны, но исполняют разные роли, - говорит руководитель лаборатории Алексей Коренных. - Обычно у ферментов имеются разные участки для присоединения к субстрату и катализа реакций. В случае РНКазы L выходит, что одна и та же поверхность белка может служить и для прикрепления, и для катализа. Одна субъединица рандомно берет на себя связывающую роль, а второй точно такой же ничего не остается, как осуществлять катализ!"
К счастью, протомеры делают это не когда вздумается, а только по приказанию босса - интерферона. Наконец ученые раскрыли эту шайку, за что их статью взяли в престижный журнал Science. Но не только за это. Таинственным образом мутации в гене, который кодирует РНКазу L, связаны с ожирением и в особенности с раком простаты. Теперь, когда структура белка известна, исследователи смогут понять, почему это так, и, может быть, РНКазе L найдется какое-нибудь медицинское применение.
Подготовила Дарья Спасская. Пресс-релиз и статья в Science:
http://blogs.princeton.edu/research/2014/02/28/it-slices-it-dices-and-it-protects-the-body-from-harm-science/
http://www.sciencemag.org/content/early/2014/02/26/science.1249845