Сотрудники НИИФХБ имени А.Н. Белозерского МГУ выпустили обзор, в котором рассмотрели сложившиеся к настоящему моменту представления о внутриклеточной локализации клеточных и вирусных мРНК (матричных РНК), о молекулярных механизмах биосинтеза белка в разных компартментах клетки и об особенностях его регуляции. Особое внимание было уделено современным методам системной биологии, появление которых дало новый импульс изучению локализованной трансляции.
Пространственная организация процесса биосинтеза белка в эукариотической клетке изучается вот уже более 50 лет и многие факты успели войти в учебники. Так, согласно классическим представлениям, мРНК секретируемых и мембранных белков транслируются рибосомами, ассоциированными с мембранами эндоплазматического ретикулума (внутриклеточный органоид эукариотической клетки), в то время как растворимые белки цитоплазмы синтезируются на свободных полисомах. Однако в последние годы появилось много новых данных об избирательной трансляции мРНК также на митохондриях и других мембранных органеллах, в различных гранулах и на элементах цитоскелета; периодически возобновляются споры о возможности синтеза белка в ядре.
«Локализованная трансляция может определяться как сигналами адресации в синтезируемом белковом продукте, так и нуклеотидными последовательностями в самой мРНК, а иногда и тем, и другим. Благодаря РНК-связывающим белкам многие транскрипты объединяются в специфичные РНК-конденсаты и формируют РНП-частицы, которые могут транспортироваться по элементам цитоскелета к месту трансляции, образовывать гранулы и провоцировать фазовые переходы участков цитоплазмы — как в нормальных условиях, так и при клеточном стрессе. Трансляция некоторых мРНК происходит в специализированных „трансляционных фабриках“, ассемблисомах, трансперонах и других структурах, необходимых для правильного сворачивания белков, взаимодействия с функциональными партнерами и формирования олигомерных комплексов», — прокомментировала соавтор обзора Ксения Лашкевич, младший научный сотрудник НИИФХБ имени А.Н. Белозерского МГУ.
Внутриклеточная локализация мРНК и трансляционного аппарата оказывает существенное влияние на эффективность синтеза белкового продукта и, возможно, определяет характер трансляционного ответа на стрессовые воздействия. Ещё большую роль это явление играет при вирусных инфекциях. Многие вирусы провоцируют формирование специальных внутриклеточных структур — «вирусных фабрик», которые могут использоваться в том числе и для продукции вирусных белков.
Сергей Дмитриев, заведующий отделом взаимодействия вирусов с клеткой НИИФХБ имени А.Н. Белозерского, доцент факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, добавил: «Этот обзор написан в рамках программы „Экспансия“, запущенной в позапрошлом году фондом РФФИ. Она направлена на привлечение ведущих специалистов к написанию обзоров в отечественные научные журналы. Сейчас идёт много разговоров о том, как поднять их рейтинги и видимость в международном научном сообществе. Мне кажется, такая специализированная грантовая программа — это правильный путь. В нашем обзоре мы собрали исчерпывающую информацию по очень актуальной сейчас тематике и уверены, что он заинтересует как наших соотечественников, так и коллег за рубежом. Мы рассмотрели 333 литературных источника, многие из этих статей только-только увидели свет, а какие-то работы ещё даже находятся на стадии препринта. Сейчас пока вышла англоязычная версия нашего обзора, а оригинальная статья на русском языке появится в августе».