Wanneer ribosomen – kleine eiwitproducerende machines in cellen – op fouten of wegversperringen stuiten op het RNA-pad, lopen ze doorgaans vast. Maar een nieuwe studie van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft onthuld hoe ribosomen deze obstakels kunnen omzeilen met behulp van een moleculaire 'verkeersregelaar'.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Structural &Molecular Biology, identificeerde een eiwitcomplex dat fungeert als verkeersregelaar voor ribosomen en ervoor zorgt dat de eiwitproductie doorgaat, zelfs als er wegversperringen worden aangetroffen. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om het proces van eiwitsynthese aan te pakken, wat mogelijk gevolgen zou kunnen hebben voor de behandeling van ziekten veroorzaakt door verkeerd vouwen van eiwitten of fouten in de eiwitsynthese.

"Ribosomen zijn in feite de eiwitmakers in cellen, maar er kan veel misgaan tijdens het proces van eiwitproductie, dus het ribosoom moet over strategieën beschikken om deze fouten te herstellen", zegt mede-hoofdauteur van het onderzoek Dr. Andrew Lam. . "We hebben een eiwitcomplex geïdentificeerd dat een soort verkeersregelaar voor ribosomen is, dat helpt het verkeer te sturen en eventuele fouten op te lossen."

Het onderzoeksteam gebruikte een combinatie van cryo-elektronenmicroscopie en biochemische technieken om te bestuderen hoe ribosomen interageren met het nieuw geïdentificeerde eiwitcomplex, bekend als het RQC-complex. Ze ontdekten dat het complex functioneert als een bewakingsmechanisme dat de voortgang van het ribosoom tijdens de eiwitsynthese bewaakt. Wanneer het ribosoom een ​​wegversperring tegenkomt, zoals een mutatie of een fout in de RNA-sequentie, komt het RQC-complex tussenbeide en helpt het ribosoom om door te gaan met het vertalen van het RNA of om het proces van eiwitsynthese opnieuw te starten.

"Deze ontdekking is opwindend omdat het ons nieuwe inzichten geeft in hoe ribosomen functioneren en hoe ze obstakels overwinnen tijdens het proces van eiwitproductie", zegt Lam. "Inzicht in hoe deze moleculaire machines werken, zou mogelijk kunnen leiden tot nieuwe medicijnen voor ziekten veroorzaakt door fouten in de eiwitsynthese of verkeerd vouwen, waaronder neurodegeneratieve aandoeningen en bepaalde vormen van kanker."

In de toekomst is het onderzoeksteam van plan de rol van het RQC-complex in de eiwitsynthese verder te onderzoeken en mogelijke therapeutische toepassingen voor hun ontdekking te onderzoeken.