단백질 합성의 핵심에는 RNA 분자 및 단백질로 구성된 복잡한 구조 인 리보솜이 있습니다. 리보솜은 메신저 RNA (mRNA)에서 암호화 된 유전자 정보를 읽고 아미노산을 단백질 사슬에 조립하는 데 사용합니다. 사소한 편차조차도 단백질 기능에 중대한 영향을 줄 수 있으므로이 과정의 정확성은 중요합니다.
버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 과학자들이 이끄는 연구팀은 번역 개시라고하는 단백질 합성의 특정 단계에 중점을 두었습니다. 이 단계는 mRNA에 리보솜의 결합과 단백질 사슬의 조립을 시작하기위한 다른 요인의 모집을 포함한다.
생화학 적 및 구조 기술의 조합을 사용하여 과학자들은 리보솜이 한 mRNA에서 다른 mRNA로 번역 할 수있는 작은 구조적 변화를 확인했습니다. 이 변화는 리보솜 내에서 단일 도메인의 움직임을 포함하며, 이는 특정 단백질 인자에 대한 결합 부위를 노출시킨다. 이 단백질 인자는 차례로 새로운 mRNA에서 시작 코돈을 인식하는 또 다른 요인 세트를 모집하여 다른 단백질의 번역을 시작합니다.
연구자들은 또한 이러한 구조적 변화가 세포 내에서 구아노신 트리 포스페이트 (GTP)라는 소분자의 농도에 의해 조절 될 수 있음을 발견했다. GTP는 분자 스위치 역할을하여 수준이 높을 때 형태 변화를 촉진하고 수준이 낮을 때 억제합니다.
이 조절 메커니즘은 세포가 다른 mRNA의 번역을 제어하고 변화하는 세포 조건 또는 환경 신호에 반응하여 특정 단백질의 생산을 조정할 수있게한다. 예를 들어, 세포가 더 많은 특정 단백질을 생산해야 할 때, 그것은 GTP의 수준을 증가시킬 수 있으며, 이는 리보솜의 구조적 변화를 촉진하고 상응하는 mRNA의 번역을 촉진시킨다.
이 연구의 발견은 단백질 합성 및 유전자 발현의 기초가되는 분자 메커니즘에 대한 우리의 이해를 심화시킨다. 리보솜이 기어를 전환하고 다른 mRNA에 적응할 수있는 방법을 해독함으로써, 과학자들은 세포 과정의 복잡한 조절과 단백질 오해 또는 조절 곤란으로 인한 질병에 대한 잠재적 치료 전략의 개발에 대한 통찰력을 얻습니다.
