Determinantes estructurales del conjunto de complejos proteicos co-traductivos

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• La genética

Sus antecedentes:

• El ensamblaje complejo de proteínas es esencial para las funciones biológicas.
• El ensamblaje co-traductivo, que ocurre durante la síntesis de proteínas, se reconoce cada vez más en las células humanas.
• Se desconocen en gran medida los mecanismos subyacentes y los socios proteicos específicos involucrados en el ensamblaje co-traductivo.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar las bases biológicas que rigen el ensamblaje co-traduccional.
• Para identificar los pares de proteínas que se someten a ensamblaje durante la traducción.
• Desarrollar un marco predictivo para el ensamblaje co-traductivo.

Principales métodos:

• Análisis de las características estructurales de los complejos proteicos.
• Utilizando las predicciones de AlphaFold2 para identificar firmas estructurales.
• Validación experimental utilizando perfiles de ribosomas, perturbaciones de estequiometría y hibridación in situ por fluorescencia de ARN de una sola molécula (smFISH).

Principales resultados:

• El ensamblaje co-traducional está dictado por las propiedades estructurales de los complejos de proteínas.
• Las subunidades involucradas en el ensamblaje co-traductivo son inestables en aislamiento y se estabilizan mutuamente.
• Las firmas estructurales y las predicciones de AlphaFold2 identificaron con precisión los pares de ensamblaje co-traducibles a una escala de proteoma en todas las especies.

Conclusiones:

• Se estableció un vínculo fundamental entre la estructura tridimensional de la proteína y el proceso de traducción.
• Demostró el impacto significativo de la estructura en la expresión génica, la localización del ARNm y la proteostasis.
• El ensamblaje co-traductivo es un mecanismo impulsado por la estructura esencial para la función celular.