Биогенез рибосом представляет собой упорядоченный энергоёмкий процесс формирования компетентных к трансляции рибосомных субъединиц, начинающийся в ядрышке клеток и заканчивающийся в цитоплазме. В нём 13.3 кБ 47S предшественник (рис.) зрелых рибосомных РНК проходит этапы фолдинга, разрезания и модификаций (метилирование, псевдоуридилирование), взаимодействуя с широким спектром так называемых факторов биогенеза рибосом, а также рибосомных белков.

Основные стадии биогенеза рибосом похожи в разных группах эукариот (например, у низших эукариот — Saccharomyces cerevisiae, и высших — Homo sapiens), однако у человека этот процесс значительно сложнее из-за большего размера пре-рРНК, пре-рибосом и рибосом, а также возникновения дополнительных регуляторных путей, влияющих на их сборку и функцию. Вследствие этого у человека в данном процессе задействовано большее количество факторов, а белки, имеющие гомологов в дрожжах, могут выполнять дополнительные функции. Несмотря на случившийся в последние годы прорыв в получении криоэлектронных структур предшественников рибосом человека большое количество как структурных, так и функциональных данных ещё предстоит получить.

Пути процессинга пре-рРНК в клетках млекопитающих

В этой работе сотрудники Отдела функционирования живых систем Институту биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН показали участие ранних (ядрышковых) факторов биогенеза рибосом RPF1 и ESF1 в созревании 60S и 40S субъединиц соответственно. Нокдаун данных белков с помощью экспрессии shRNA продемонстрировал уникальное изменение профиля пре-рРНК в ответ на возникающий стресс биогенеза рибосом.

Крайне важно, что дефицит данных белков в клетках человека, в отличие от клеток дрожжей, не является фатальным, не приводит к изменению профиля полисом, что позволяет утверждать о вероятных перестройках процесса для поддержания трансляционной активности клеток. На основании полученных результатов авторы предполагают, что белки RPF1 и ESF1 выполняют структурную функцию и способствуют правильному фолдингу РНК-белковых комплексов для дальнейших стадий процессинга пре-рРНК.

Работа опубликована в журнале Cells.

Источник: ИБХ РАН.