Povzetek: Raziskovalci so znatno napredovali pri razumevanju, kako se mRNA porazdeli v možganskih celicah. Ugotovili so, da proteinski kompleks, imenovan Feri, pomaga zgodnjim endosomom (EE) prenašati mRNA v oddaljene dele nevrona.

Z uporabo krioelektronske mikroskopije so razjasnili strukturo trajekta in kako se veže na mRNA. Te ugotovitve lahko poglobijo naše razumevanje nevroloških motenj, ki jih povzroča napaka pri transportu mRNA.

Pomembna dejstva:

1. Ferry, beljakovinski kompleks, ki so ga odkrili znanstveniki MPI, je bil opredeljen kot ključna komponenta v transportu mRNA znotraj možganskih celic.
2. Zgodnji endosomi (EE), ki so bili prej podcenjeni, igrajo pomembno vlogo pri dostavi mRNA, saj delujejo kot nosilci mRNA, kar je olajšano s prevozom.
3. Z uporabo krioelektronske mikroskopije so raziskovalci razkrili kompleksno strukturo FerI in njegov nov način vezave RNA, ki je vpleten v nekatere nevrološke motnje.

Vir: Inštitut Maxa Plancka

Ekipe inštitutov MPI v Dresdnu, Dortmundu, Frankfurtu na Majni in Göttingenu so združile moči, da bi pridobile prve dokaze o proteinskem kompleksu, odgovornem za transport messenger RNA v nevrone.,

daleč tako blizu!

“Te publikacije zagotavljajo velik napredek pri razjasnitvi mehanizmov, na katerih temelji dostava mRNA v možganskih celicah,” pravi Marino Zerial. Celice proizvajajo pomembne beljakovine z uporabo mRNA kot načrta in ribosomov kot 3D tiskalnikov.

“Kljub temu obstaja logistični izziv za možganske celice, ki ga morajo premagati: drevesna oblika z vejami, ki lahko segajo centimetre v možgane.

“To pomeni, da je treba na tisoče mRNA prepeljati daleč od jedra, kar je podobno logističnemu naporu pravilne oskrbe supermarketov po vsej državi,” pravi Jan Schumacher, prvi avtor študije.

Do sedaj so raziskovalci nosilno vlogo pripisovali sferičnim predelkom znotraj celice, imenovanim pozni endosomi. Vendar pa znanstveniki MPI trdijo, da je drugačna oblika predelkov, imenovanih zgodnji endosomi (EE), primerna tudi kot nosilci mRNA zaradi njihove sposobnosti potovanja v obe smeri vzdolž znotrajceličnega cestnega omrežja.

V prvi publikaciji, ki jo je vodil Marino Gerial iz MPI v Dresdnu, so znanstveniki odkrili delovanje proteinskega kompleksa, ki so ga poimenovali Feri (pet-podenotni endosomski Rb5 in RNA/ribosomski intermediat).

V nevronih je Ferry vezan na EE in med transportom deluje podobno kot vezni trak: neposredno sodeluje z mRNA in jo zasidra na EE, ki je logistični nosilec za transport in distribucijo mRNA v možganske celice.

kompleksne podrobnosti

Toda kako se Ferry veže na mRNA? Takrat nastopi skupina Stefana Raunserja iz MPI Dortmund.

V drugi publikaciji Dennis Quentin et al. uporabil krioelektronsko mikroskopijo (cryo-EM), da bi pojasnil strukturo in molekularne značilnosti trajekta, ki omogočajo, da se kompleks veže na EE in mRNA.

Ferryjev novi 3D atomski model z ločljivostjo 4 angstromov prikazuje nov način za vezavo RNK, ki vključuje domene z zvitki. Znanstveniki so tudi opisali, kako določene genetske mutacije vplivajo na Ferrijevo sposobnost povezovanja mRNA, kar vodi do nevroloških motenj.

“Naše raziskave postavljajo temelje za bolj celovito razumevanje nevroloških motenj, ki jih povzroči neuspeh transporta ali dostave mRNA, kar bi lahko vodilo do identifikacije terapevtsko pomembnih tarč,” pravi Raunser.

O teh novicah o raziskavah genetike in nevroznanosti

Avtor: johan georgombek
Vir: Inštitut Maxa Plancka
kontakt: Johann Georgombek – Inštitut Maxa Plancka
slika: Slika je pripisana Neuroscience News

Osnovne raziskave: odprt dostop.
,Strukturna osnova vezave mRNA s človeškim efektorskim kompleksom Rab5.avtorja Stephen Rauncer et al. molekularna celica

povzetek

Strukturna osnova vezave mRNA s človeškim efektorskim kompleksom Rab5.

označite

• Ferry povezuje mRNA z zgodnjimi endosomi pri transportu transkriptov na dolge razdalje
• Edinstvena sponki podobna arhitektura efektorskega kompleksa pentamernega trajekta Rab5
• Vmesnik za vezavo RNK kompleksa sestoji predvsem iz prožne domene FY-2 z navitjem.
• Mutacije, povezane z nevrološkimi motnjami, poslabšajo vezavo Rab5 in sestavo trajekta

Povzetek

Pentamerni efektorski kompleks Ferry Rab5 je molekularna povezava med mRNA in zgodnjimi endosomi v znotrajcelični porazdelitvi mRNA.

Tukaj določamo cryo-EM strukturo človeškega Ferija. To razkriva edinstveno arhitekturo, podobno sponki, ki ni podobna nobeni znani strukturi efektorjev Rab.

Kombinacija funkcionalnih in mutacijskih študij nakazuje, da medtem ko C-terminalna spirala FY-2 služi kot vezavna regija za FY-1/3 in Rab5, tako spirale kot FY-5 vežeta mRNA.

Mutacije, ki vodijo do okrnitve FY-2, poslabšajo vezavo Rab5 ali sestavljanje kompleksa FERR pri bolnikih z nevrološkimi motnjami. Tako FY-2 deluje kot vezno središče, ki povezuje vseh pet kompleksnih podenot in posreduje pri vezavi na mRNA in zgodnje endosome preko Rab5.

Naša študija zagotavlja mehanični vpogled v transport mRNA na dolge razdalje in kaže, da je specializirana arhitektura trajekta tesno povezana s predhodno nedoločenim načinom vezave RNA, ki vključuje domene zvitih tuljav.