Процесс белка, синтезируемого в рибосоме, называют «переводом», и все белки всех живых организмов, включая людей, произведены через перевод. Считалось, что в процессе соединения аминокислот в рибосоме недавно сформированная полипептидная цепь (возникающая цепь) синтезировалась непрерывно.
В недавних исследованиях этой исследовательской группой и другими, стало очевидно, что колебание скорости значительно происходит в переводе – что некоторые возникающие цепи, в зависимости от последовательности аминокислот, акта на рибосоме, которая формирует его, чтобы замедлить перевод steptime.Исследовательская группа во главе с Хидэки Тэгачи в Токийском технологическом институте и Корики Ито в Киото, Университет Sangyo нашел, что, когда воссозданная система перевода без клеток [2] из E. coli была сделана перевести белки, имеющие последовательности приблизительно десяти кислых аминокислот (аспарагиновая кислота и глутаминовые кислоты) или последовательности, в которых любая кислая аминокислота и аминокислота, названная пролином, связываются поочередно, остановки перевода на полпути, когда такая последовательность была переведена.
Это неудавшееся событие имеет место, когда рибосомы, синтезирующие последовательность аминокислот, становятся дестабилизированными в результате того, чтобы быть действовавшимся на возникающей цепью (исследователи определяют этот «IRD»: «внутренняя дестабилизация рибосомы»). Это приводит к рибосоме, разделяющейся обособленно на большие и маленькие подъединицы.
Рибосома, с ее ролью синтезирования нескольких тысяч или десятков тысяч типов белков в клетке, как думали, была в команде в соединении любых комбинаций последовательностей аминокислот. Однако открытие IRD, в котором рибосома дестабилизирована во время перевода возникающими цепями это само, синтезирует, указывает, что перевод – что-то, что делает успехи с потенциальным риском того, чтобы быть прерванным. Белки, которые включают последовательности аминокислот, которые вызывают IRD, не в состоянии закончить свои синтезы.
На первый взгляд это явление IRD может походить на дефект рибосомы, но на что это указывает для живых организмов?Исследователи обнаружили, что живые организмы также обладают механизмом, чтобы противодействовать IRD. Это открытие принудило их использовать мутанта E. coli пропускающий этот механизм с рибосомами, таким образом немного дестабилизированными и подверженными IRD, и анализировать весь белок в клетке (протеом). В результате команда нашла что, в мутанте, клеточных суммах многих белков различный когда по сравнению с диким напряжением.
В частности, MgtA, мембранный белок, который транспортирует ион магния в клетки, как находили, был выражен более чем в десять раз больше. Интересно, ген, названный mgtL и регулированием выражения MgtA, обладал последовательностью IRD. Результат анализа показал, что E. coli регулирует выражение MgtA, используя специальный механизм, показывающий явление IRD из-за последовательности mgtL, в ответ на изменения в концентрациях магния в клетке.Ионы магния необходимы для многих жизненных процессов в клетке, и требуется для перевода, в частности, стабилизировать рибосому.
Таким образом результаты этого исследования предполагают, что E. coli приобрел механизм за поддержание клеточной концентрации иона магния при помощи способности mgtL IRD выразить изобилие MgtA, когда его среда роста становится бедной в магнии. Другими словами, у живого организма есть механизм для того, чтобы наблюдать изменения во внутриклеточной окружающей среде, используя в своих интересах явление IRD.
Будущие событияЭто исследование показало, что, в дополнение к содержанию информации, которая определяет трехмерные структуры белков, последовательности аминокислот даже поддерживают способность влиять на стабильность оборудования, синтезирующего его и прервать перевод середина цикла в конечном счете. Этот furthers наше понимание фонда жизненных процессов, которые поддержаны отрегулированным выражением генетической информации. Раннее, преждевременное прекращение перевода не считалось жизненным процессом в науках о жизни до настоящего времени.
Taguchi и члены команды полагают, что их выполнение может быть расширено, вместе с текущим процветанием наук о жизни, к различным заявлениям, таким как производство новых полезных белков или развитие биопрепаратов.[1] Рибосома: большое соединение сделало из РНК и белка, который синтезирует элементы белка (полипептидные цепи).
Это читает последовательность нуклеотида РНК посыльного и выбирает из 20 типов аминокислот согласно генетическому коду на сообщении, затем соединяет их в определенном заказе.[2] Воссозданная система перевода без клеток: в пробирке система синтеза белка, содержащая только очищенные компоненты, необходимые для синтезирования белков.