Slovenski raziskovalci odkrili nov biološki proces za uravnavanje beljakovin v celici

Raziskovalke in raziskovalci so novoodkriti biološki proces poimenovali interstaza. Kot so pojasnili na KI, gre za način, s katerim celice ohranjajo ravnovesje med beljakovinami, ki so si podobne po nalogah, in preprečujejo njihovo nevarno kopičenje. To ravnovesje vzdržujejo tako, da se beljakovine združijo z lastnimi sporočilnimi molekulami, imenovanimi mRNA.

Za zdravo delovanje celice mora biti količina posameznih beljakovin natančno uravnana, so poudarili raziskovalci. To še posebej velja za beljakovine, ki se združujejo v tekočih kapljicah, imenovanih kondenzati. Te imajo prožne dele in lahko hkrati vzpostavljajo veliko medsebojnih povezav. Če se jih nabere preveč, lahko nastanejo škodljive grudice, ki vodijo tudi v razvoj nevrodegenerativnih bolezni.

Beljakovine s podobnimi prožnimi deli se pogosto združujejo, zato je njihovo ravnovesje za celico poseben izziv, so poudarili. “Nabiranje teh beljakovin lahko primerjam z globalnim segrevanjem, kjer vsak od nas prispeva malo preveč toplogrednih plinov, kar skupaj povzroči velik problem. Podobno lahko majhno povečanje posameznih beljakovin skupaj povzroči velik vpliv na njihov skupni kondenzat,” je ponazoril Jernej Ule, sicer vodja laboratorija na Inštitutu Francis Crick v Londonu, vodja raziskav na Inštitutu za raziskovanje demence v Veliki Britaniji na King’s College London in vodja Laboratorija za RNA omrežja na KI.

Uletova raziskovalna ekipa pa je v tokratni raziskavi ugotovila, da kopičenje različnih beljakovin v kondenzatu zmanjša nadaljnjo proizvodnjo teh beljakovin, saj se v isti kondenzat ujamejo tudi njihove mRNA, ki delujejo kot načrt za izdelavo beljakovin. Ko so torej mRNA ujete v kondenzate v celičnem jedru, celica ne more več proizvajati teh beljakovin in s tem vzpostavlja ravnovesje. Kot so še pokazali raziskovalci, je to ujemanje v kondenzatu odvisno od specifičnih ponavljajočih se zaporedij v mRNA.

Z računalniško analizo in modeliranjem so tudi pokazali, da interstaza celici pomaga uravnavati gene, ki so posebej občutljivi na količino, njihove ravni pa morajo biti natančno pravšnje.

Odkritje odpira vrata za raziskovanje, kaj se zgodi, če interstaza ne uspe nadzorovati kopičenja teh beljakovin. “Številne starostne bolezni so povezane s kopičenjem beljakovin, ki se združujejo v kondenzatih,” je dejal Ule. “Zdaj raziskujemo vlogo interstaze pri uravnavanju beljakovin, ki so povezane z nevrodegeneracijo, in ali bi odpoved interstaze lahko vplivala na njihovo grudanje,” je dodal.