Een team van wetenschappers onder leiding van onderzoekers van het Scripps Research Institute (TSRI) heeft de kristalstructuur bepaald van een ribozym, een RNA-molecuul dat een chemische reactie kan katalyseren. De structuur geeft gedetailleerd inzicht in hoe ribozymen werken en biedt inzicht in de oorsprong van het leven.

Er wordt gedacht dat ribozymen tot de eerste zelfreplicerende moleculen behoren die op aarde ontstonden. Ze zijn in staat een verscheidenheid aan chemische reacties te katalyseren, waaronder de reacties die essentieel zijn voor de synthese van eiwitten en nucleïnezuren.

De kristalstructuur van het ribozym werd bepaald met behulp van röntgenkristallografie. Met deze techniek kunnen wetenschappers de driedimensionale rangschikking van atomen in een molecuul bepalen. De structuur laat zien dat het ribozym uit twee domeinen bestaat. Het eerste domein, het katalytische domein genoemd, bevat de actieve plaats van het enzym. Het tweede domein, het scaffold-domein genoemd, biedt structurele ondersteuning voor het katalytische domein.

De actieve plaats van het ribozym bestaat uit een aantal sterk geconserveerde nucleotiden. Deze nucleotiden zijn essentieel voor de katalytische activiteit van het enzym. Het scaffolddomein bestaat ook uit een aantal geconserveerde nucleotiden, maar deze nucleotiden zijn niet essentieel voor katalyse.

De kristalstructuur van het ribozym geeft gedetailleerd inzicht in hoe ribozymen werken. Het laat zien dat het katalytische domein van het enzym verantwoordelijk is voor het katalyseren van de chemische reactie, terwijl het scaffold-domein structurele ondersteuning biedt. Deze informatie is essentieel voor het begrijpen van de oorsprong van het leven en voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen die zich richten op ribozymen.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Structural &Molecular Biology.

Betekenis

Ribozymen zijn RNA-moleculen die chemische reacties kunnen katalyseren. Men denkt dat ze tot de eerste zelfreplicerende moleculen behoren die op aarde ontstonden. De kristalstructuur van een ribozym, bepaald door wetenschappers van het Scripps Research Institute, geeft een gedetailleerd inzicht in hoe ribozymen werken. Deze informatie is essentieel voor het begrijpen van de oorsprong van het leven en voor het ontwikkelen van nieuwe medicijnen die zich richten op ribozymen.