Ride-on 바인딩: 뇌 세포에서 mRNA 수송 시스템이 밝혀졌습니다.

요약: 연구자들은 mRNA가 뇌 세포에 어떻게 분포되어 있는지 이해하는 데 큰 발전을 이루었습니다. 그들은 FERRY라고 불리는 단백질 복합체가 초기 엔도솜(EE)이 mRNA를 뉴런의 먼 부분으로 운반하는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다.

극저온 전자현미경을 사용하여 그들은 FERRY의 구조와 이것이 mRNA에 결합하는 방식을 보여주었습니다. 이러한 발견은 mRNA 전달 실패로 인한 신경 장애에 대한 이해를 심화시킬 수 있습니다.

중요한 사실:

1. MPI 과학자들이 발견한 단백질 복합체인 FERRY는 뇌 세포 내에서 mRNA 전달의 중요한 구성 요소로 확인되었습니다.
2. 이전에 과소평가되었던 초기 엔도좀(EE)은 FERRY의 도움을 받아 mRNA 전달자 역할을 함으로써 mRNA 분포에서 중추적인 역할을 합니다.
3. 연구진은 저온 전자 현미경을 사용하여 FERRY의 복잡한 구조와 특정 신경 장애와 관련된 새로운 RNA 결합 경로를 밝혀냈습니다.

원천: 막스 플랑크 연구소

드레스덴, 도르트문트, 프랑크푸르트암마인, 괴팅겐에 있는 MPI 연구소의 팀이 힘을 합쳐 뉴런에서 메신저 RNA 전달과 관련된 단백질 복합체의 첫 번째 증거를 확보했습니다..

멀리, 너무 가까이!

“이 간행물은 뇌 세포에서 mRNA 분포의 기본 메커니즘을 설명하는 데 있어 중요한 진전을 제공합니다.”라고 Marino Zerial은 말합니다. 세포는 mRNA를 청사진으로 사용하고 리보솜을 3D 프린터로 사용하여 중요한 단백질을 생산합니다.

그러나 뇌 세포는 극복해야 할 물류상의 문제가 있습니다. 가지가 뇌에서 센티미터까지 뻗어 있는 나무와 같은 모양입니다.

이 연구의 제1저자인 Jan Schumacher는 “이는 수천 개의 mRNA가 핵에서 멀리 떨어진 곳으로 운반되어야 한다는 것을 의미하며, 이는 전국의 슈퍼마켓에 적절하게 공급하기 위한 물류 노력과 같은 것”이라고 말했습니다.

지금까지 연구자들은 수송체의 역할을 잠재적 엔도좀(latent endosomes)이라고 불리는 세포 내의 구형 구획에 돌렸습니다. 그러나 MPI 과학자들은 조기 엔도솜(EEs)이라고 불리는 다른 형태의 구획도 세포 내 도로 네트워크를 따라 양방향으로 이동할 수 있는 능력 때문에 mRNA 운반자로 적합하다고 주장합니다.

Dresden에 있는 MPI의 Marino Zerial이 이끄는 첫 번째 간행물에서 과학자들은 FERRY(5개의 엔도솜 Rab5 서브유닛 및 RNA/리보솜 중간체)라는 이름의 단백질 복합체의 기능을 발견했습니다.

뉴런에서 FERRY는 EE에 결합하고 전송 중에 연결 벨트와 유사한 역할을 합니다. 즉, mRNA와 직접 상호 작용하여 EE로 운반하여 mRNA 수송 및 뇌 세포로의 분포를 위한 물류 운반체가 됩니다.

복잡한 세부 사항

그러나 FERRY는 mRNA와 어떤 관련이 있습니까? 그때 MPI Dortmund의 Stefan Raunser의 키트가 등장했습니다.

두 번째 간행물에서 Denise Quentin et al. 극저온 전자 현미경(cryo-EM)은 화합물이 EE와 mRNA 모두에 결합할 수 있도록 하는 FERRY의 구조와 분자 특징을 추론하는 데 사용되었습니다.

FERRY의 새로운 3D 원자 모델은 4Å의 해상도에서 코일 코일 도메인을 포함하는 새로운 RNA 결합 모드를 보여줍니다. 과학자들은 또한 특정 유전적 돌연변이가 FERRY가 mRNA에 결합하여 신경 장애를 일으키는 능력에 어떤 영향을 미치는지 설명했습니다.

Raunser는 “우리의 연구는 mRNA 수송 또는 분포의 실패로 인한 신경 장애에 대한 보다 포괄적인 이해를 위한 토대를 마련했으며, 이는 또한 치료와 관련된 표적의 식별로 이어질 수 있습니다.”라고 말했습니다.

이 유전학 및 신경과학 뉴스에 대해

작가: 요한 자르좀베크
원천: 막스 플랑크 연구소
의사소통: Johann Jarzombek – 막스 플랑크 연구소
그림: 신경과학 뉴스 제공 이미지

원래 검색: 오픈 액세스.
“인간 FERRY Rab5 이펙터 복합체에 의한 mRNA 결합의 구조적 기초스테판 Raunser 등으로. 분자 세포

요약

인간 FERRY Rab5 이펙터 복합체에 의한 mRNA 결합의 구조적 기초

하이라이트

• 페리는 전사물의 장거리 수송에서 mRNA를 초기 엔도좀에 결합시킵니다.
• 펜타머 FERRY Rab5 이펙터 복합체의 독특한 시냅스 유사 구조
• 복잡한 RNA 결합 인터페이스는 주로 Fy-2의 유연한 코일 코일 도메인을 포함합니다.
• 신경 장애와 관련된 돌연변이는 Rab5 및 FERRY 풀링을 손상시킵니다.

요약

FERRY Rab5 펜타제 이펙터 복합체는 세포내 mRNA 분포에서 mRNA와 초기 엔도솜 사이의 분자 연결입니다.

여기에서 인간 cryo-EM 아키텍처를 정의합니다. 그것은 Rab 이펙터의 알려진 구조와 달리 독특한 시냅스 유사 구조를 드러냅니다.

기능 및 돌연변이 연구의 조합은 Fy-2 C 말단 코일 코일이 Fy-1/3 및 Rab5에 대한 결합 영역 역할을 하는 반면 코일 코일 및 Fy-5 둘 다 mRNA 결합에 동의한다는 것을 보여줍니다.

신경 장애가 있는 환자에서 Fy-2 절단을 유발하는 돌연변이는 Rab5 결합 또는 FERRY 복합체 어셈블리를 손상시킵니다. 따라서 Fy-2는 5개의 복합 서브유닛을 모두 연결하고 Rab5를 통한 mRNA 결합 및 초기 내재화를 매개하는 결합 허브 역할을 합니다.

우리의 연구는 장거리 mRNA 수송에 대한 기계적 통찰력을 제공하고 FERRY의 특수 구조가 코일 코일 도메인을 포함하는 이전에 설명되지 않은 RNA 결합 모드와 밀접하게 관련되어 있음을 보여줍니다.