Ensamblaje cotranslacional de complejos proteicos en eucariotas revelado por el perfilado de ribosomas

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología celular
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El plegamiento de proteínas en entornos celulares abarrotados es un desafío, con riesgo de plegamiento incorrecto y agregación.
• Las células utilizan chaperones moleculares para el plegamiento cotranslacional, pero el ensamblaje de complejos proteicos durante la traducción sigue siendo poco comprendido en los eucariotas.
• Los sistemas eucariotas difieren de los procariotas (por ejemplo, los raros ARNm policistrónicos), lo que plantea preguntas sobre la coordinación del ensamblaje cotranslacional.

Objetivo del estudio:

• Analizar sistemáticamente el ensamblaje in vivo de los complejos proteicos heterooligoméricos en eucariotas.
• Investigar si el ensamblaje del complejo proteico está coordinado con la traducción en Saccharomyces cerevisiae.
• Aclarar los detalles mecánicos del ensamblaje cotranslacional y su regulación.

Principales métodos:

• Se utilizó el perfilado de ribosomas para determinar las interacciones in vivo de las subunidades nacientes de doce complejos heterooligoméricos en levaduras.
• Interacciones de las subunidades analizadas a una resolución cercana al residuo.
• Investigó el papel de las chaperonas asociadas a los ribosomas, como Hsp70 Ssb.

Principales resultados:

• Nueve de los doce complejos heterooligoméricos estudiados se ensamblan cotranslacionalmente.
• Tres complejos que no muestran ensamblaje cotranslacional están regulados por chaperones de ensamblaje dedicados.
• El ensamblaje cotranslacional a menudo ocurre unidireccionalmente, con una subunidad involucrando a su pareja naciente, evitando la agregación.
• El inicio de la asociación de subunidades se correlaciona con la exposición de los dominios de interacción en la salida del túnel ribosómico.
• El Hsp70 Ssb asociado al ribosoma se conecta transitoriamente con los dominios y se disocia antes del ensamblaje, evitando las interacciones prematuras.

Conclusiones:

• La asociación de subunidades cotranslacionales es un mecanismo prevalente para el ensamblaje de heterooligómeros en la levadura.
• La traducción, el plegamiento y el ensamblaje complejo de proteínas son procesos integrados en los eucariotas.
• Esta integración facilita la función proteica adecuada y la homeostasis celular.