Dlouhodobá spolupráce mladého molekulárního biologa Zdeňka Parise z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR s kolegy ze dvou laboratoří v USA přinesla brilantní výsledek - objev dvoukrokového mechanismu pro úpravu RNA, která se zúčastňuje tvorby bílkovin v buňce. Ačkoli byl tento mechanismus popsán na modelu parazitického prvoka trypanozomy spavičné, objev má obecný přesah do mnoha biologických oborů včetně lidské medicíny. Krom jiného by mohl přispět např. k objasnění správné kontroly funkce enzymů, které se podílejí na tvorbě protilátek imunitního systému. Výsledek publikoval na konci února prestižní vědecký časopis Nature.

Zdeněk Paris vede Laboratoř RNA biologie protozoí, která se zaměřuje na studium transferových RNA (tRNA) u parazitického prvoka trypanozomy spavičné. Tyto krátké molekuly tRNA jsou naprosto klíčové při tvorbě bílkovin v buňce. Při studiu aminokyseliny threonin, což je jeden ze základních stavebních kamenů bílkovin, vědci přišli na to, že úprava odpovídající tRNA se uskutečňuje ve dvou krocích. Nejdříve enzym TbTRM140a (methyláza) spustí proces methylace nukleosidu C (cytidin), poté přichází na řadu enzym TbADAT2/3 (deamináza), který vede proces deaminace, kdy se nukleosid C přemění na methylovaný nukleosid U (uridin). Při experimentech tým dokázal, že dva zmíněné enzymy tvoří stabilní komplex a vzájemně se účastní obou dvou popsaných kroků.

Obrazně lze enzym deaminázu připodobnit ke golemovi, který za normálních okolností buňce dobře slouží - rozpoutává přeměnu nukleosidů v tRNA. Dokáže ale zaútočit i na DNA a mutovat geny. Aby se golem ve svém mutačním běsnění příliš nespustil a nenapáchal fatální škody v celém genomu, potřebuje krotitele – majitele šému - v podobě methylázy.

Tento dvoukrokový mechanismus představuje výzvu pro molekulární biology a biochemiky a bude předmětem dalšího bádání. Vzhledem k tomu, že deamináza u lidských buněk rozšiřuje spektrum protilátek imunitního systému (imunoglobulinů), nový objev může být klíčem k porozumění vzniku autoimunitních onemocnění u člověka.       

Článek Zdeňka Parise, který 23. 2. 2017 vyšel v Nature, si můžete přečíst zde.

Další informace najdete v tiskové zprávě.

Připravil: Biologické centrum AV ČR
Foto: Biologické centrum AV ČR