Los ribosomas son máquinas moleculares que producen proteínas en las células. Una vez terminado el trabajo, los ribosomas necesitan regenerarse. Este proceso es importante para la calidad de las proteínas producidas y, por lo tanto, para la homeostasis celular completa, así como para los procesos biológicos y de desarrollo. Bioquímicosde la Universidad Goethe de Frankfurt, junto con biofísicos de la LMU de Múnich, han observado ahora una de las enzimas más importantes para el reciclaje de ribosomas en funcionamiento, ABCE1, y han demostrado que es inesperadamente versátil en términos de estructura
Los ribosomas decodifican la información genética de los ARN mensajeros y la traducen en proteínas. Una vez que han producido una proteína, pero también si las proteínas defectuosas se han detenido en el ribosoma, los ribosomas tienen que ser "reciclados" para que seanen buen estado de funcionamiento para una nueva ronda de síntesis. En todos los organismos excepto las bacterias, la enzima ABCE1 coordina este proceso, en el que el ribosoma se divide en sus dos subunidades. El bioquímico Robert Tampé y el biofísico de LMU Thorben Cordes, en colaboración con investigadoresen la Universidad de Groningen Países Bajos, han demostrado que ABCE1 adopta tres conformaciones estructurales para impulsar el reciclaje. Sus resultados se presentan en la edición actual de la revista Informe de celda .
La enzima ABCE1 puede dividir el ATP, la moneda de energía de las células, y usar la energía liberada para separar las dos subunidades ribosómicas. "Datos estructurales y funcionales recientes han demostrado que un cambio conformacional de la enzima, es decir, un cambio en suLa estructura espacial, es esencial dentro de este proceso para las diversas funciones de ABCE1 ", dice Cordes. Usando un enfoque de prueba integrado, entre otros con la ayuda de lo que se conoce como el método FRET de una sola molécula, su equipo ahora ha observado ende primera mano la variabilidad estructural de ABCE1 a nivel de moléculas individuales.
En el curso de este trabajo, los investigadores establecieron que los dos sitios de unión de ATP de ABCE1 pueden adoptar tres conformaciones, abierta, intermedia y cerrada, que se encuentran en un estado de equilibrio dinámico. Interacción de ABCE1 con el ribosoma yel ATP influye en la dinámica estructural de los dos sitios de unión de ATP. Esto da como resultado una red compleja de diferentes estados, en la que el ribosoma y el ATP desplazan el equilibrio en la dirección de la conformación cerrada.
"Suponemos que las conformaciones desempeñan funciones funcionalmente diferentes en la disociación del ribosoma, así como para las muchas otras funciones diversas de ABCE1", dice Cordes. "El reciclaje de ribosomas se rige por una maquinaria extraordinariamente compleja y conservada, que tiene características médicasimportancia aún inimaginable ", agrega Robert Tampé.
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Materiales proporcionados por Universidad Goethe de Frankfurt . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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