La estructura completa de la subunidad grande del ribosoma mitocondrial de los mamíferos

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Biología Molecular Biología Molecular
• Biología Estructural Biología estructural.

Sus antecedentes:

• Los ribosomas mitocondriales (mitoribosomas) son esenciales para la síntesis de proteínas de membrana vitales para la conversión de energía y la producción de ATP.
• Los mitoribosomas de los mamíferos muestran una divergencia significativa de los ribosomas citosólicos bacterianos y eucariotas, que poseen características estructurales únicas.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura atómica completa de la gran subunidad mitoribosómica 39S del cerdo.
• Para dilucidar la arquitectura detallada y los componentes funcionales de los mitoribosomas de mamíferos.

Principales métodos:

• Microscopía cryoelectrónica (cryo-EM) con una resolución de 3,4 Å.
• Enlace cruzado químico junto con espectrometría de masas (XL-MS).

Principales resultados:

• La estructura atómica revela las ubicaciones y pliegues precisos de 50 proteínas mitoribosómicas.
• Se visualizan los ARN de transferencia de peptidiltransferasa conservados en el sitio activo y en el sustrato.
• Se define la trayectoria de la cadena polipeptídica naciente dentro del túnel de salida mitoribosomal de mamíferos.
• Se identificó un tRNA mitocondrial como un sustituto estructural para el ARN ribosomal 5S que falta en la protuberancia central de la subunidad 39S.

Conclusiones:

• La estructura detallada proporciona una visión sin precedentes de la composición única y la arquitectura de los mitoribosomas de los mamíferos.
• La sustitución del ARN ribosomal 5S por un tRNA mitocondrial pone de relieve una divergencia evolutiva clave en la síntesis de proteínas mitocondriales de los mamíferos.