ライドオン結合: mRNA 輸送システムが脳細胞で明らかになった

まとめ： 研究者らは、mRNA が脳細胞内でどのように分布するかについての理解において大きな進歩を遂げました。 彼らは、FERRYと呼ばれるタンパク質複合体が、初期エンドソーム（EE）がmRNAをニューロンの離れた部分に輸送するのを助けていることを発見した。

彼らは極低温電子顕微鏡を使用して、FERRYの構造とそれがどのようにmRNAに結合するかを示しました。 これらの発見は、mRNA 伝達の失敗によって引き起こされる神経障害についての理解を深める可能性があります。

重要な事実:

1. MPI の科学者によって発見されたタンパク質複合体 FERRY は、脳細胞内の mRNA 伝達の重要な構成要素であることが特定されました。
2. 以前は過小評価されていましたが、初期エンドソーム (EE) は、FERRY の助けを借りて mRNA トランスポーターとして機能することにより、mRNA 分布において極めて重要な役割を果たしています。
3. 研究者らは、極低温電子顕微鏡を用いて、FERRYの複雑な構造と、特定の神経疾患に関与するその新規なRNA結合経路を明らかにした。

ソース： マックス・プランク研究所

ドレスデン、ドルトムント、フランクフルト・アム・マイン、ゲッティンゲンの MPI 研究所のチームは、ニューロンにおけるメッセンジャー RNA の伝達に関与するタンパク質複合体の最初の証拠を得るために力を合わせています。。

遠い、近い！

「これらの出版物は、脳細胞における mRNA 分布の根底にあるメカニズムの解明に大きな進歩をもたらしました」とマリノ ゼリアル氏は述べています。 細胞は、mRNA を設計図として、リボソームを 3D プリンターとして使用して、重要なタンパク質を生成します。

しかし、脳細胞には、克服すべきロジスティック上の課題があります。それは、脳内で数センチメートルにも及ぶ枝を持つ木のような形状です。

「これは、何千ものmRNAを核から遠く離れた場所に輸送する必要があることを意味しており、国全体のスーパーマーケットに適切に供給するための物流努力のようなものです」と研究の筆頭著者であるヤン・シューマッハは言う。

これまで研究者らは、トランスポーターの役割は潜在エンドソームと呼ばれる細胞内の球状区画にあると考えてきた。 しかし、MPIの科学者らは、初期エンドソーム（EE）と呼ばれる別の形態のコンパートメントも、細胞内の道路網に沿って両方向に移動する能力があるため、mRNAキャリアとして適していると主張している。

ドレスデンの MPI の Marino Zerial が主導した最初の論文で、科学者たちは FERRY (5 つのエンドソーム Rab5 サブユニットと RNA/リボソーム中間体) と名付けたタンパク質複合体の機能を発見しました。

ニューロンでは、FERRY は EE に結合し、伝達中に接続ベルトと同様に機能します。FERRY は mRNA と直接相互作用して EE に運び、これにより mRNA の輸送と脳細胞への分布のロジスティックキャリアになります。

複雑な詳細

しかし、FERRY は mRNA とどのように関係するのでしょうか? そこで登場したのがMPIドルトムントのステファン・ラウンザーのキットだ。

2 番目の出版物では、Denise Quentin et al. 低温電子顕微鏡 (cryo-EM) を使用して、FERRY の構造と、化合物が EE と mRNA の両方に結合できる分子の特徴を推測しました。

FERRY の新しい 3D 原子モデルは、解像度 4 オングストロームで、コイルドコイル ドメインを含む新しい RNA 結合モードを示しています。 科学者らはまた、特定の遺伝子変異がFERRYのmRNA結合能力にどのような影響を及ぼし、神経障害を引き起こすのかについても説明している。

「私たちの研究は、mRNAの輸送または分布の失敗によって引き起こされる神経障害をより包括的に理解するための基礎を築き、それは治療に関連する標的の同定にもつながる可能性があります」とラウンサー氏は言う。

この遺伝学と神経科学のニュースについて

著者： ヨハン・ヤルゾンベク
ソース： マックス・プランク研究所
コミュニケーション： ヨハン・ヤルゾンベク – マックス・プランク研究所
写真： 画像提供：Neuroscience News

元の検索: オープンアクセス。
」ヒトFERRY Rab5エフェクター複合体によるmRNA結合の構造基盤Stephan Raunser 他著 分子細胞

まとめ

ヒトFERRY Rab5エフェクター複合体によるmRNA結合の構造基盤

ハイライト

• フェリーは転写産物の長距離輸送において mRNA を初期エンドソームに結合します
• 五量体FERRY Rab5エフェクター複合体の独特なシナプス様構造
• 複雑な RNA 結合界面には、主に Fy-2 の柔軟なコイルドコイル ドメインが含まれています
• 神経障害に関連する変異は、Rab5 と FERRY プーリングを損なう

まとめ

FERRY Rab5 ペンターゼ エフェクター複合体は、細胞内 mRNA 分布における mRNA と初期エンドソーム間の分子結合です。

ここでは、人間のクライオ EM アーキテクチャを定義します。 それは、Rab エフェクターの既知の構造とは異なる、独特のシナプス様構造を明らかにします。

機能研究と変異研究を組み合わせた結果、Fy-2のC末端コイルドコイルはFy-1/3とRab5の結合領域として機能する一方、コイルドコイルとFy-5の両方がmRNAに結合することに同意することが明らかになった。

神経障害患者において Fy-2 切断を引き起こす変異は、Rab5 結合または FERRY 複合体の構築を損なう。 したがって、Fy-2 は、5 つの複雑なサブユニットすべてを接続する結合ハブとして機能し、Rab5 を介した mRNA 結合と早期内部移行を媒介します。

私たちの研究は、mRNAの長距離輸送に関する機構的な洞察を提供し、FERRYの特殊な構造が、コイルドコイルドメインを含むこれまでに説明されていないRNA結合様式と密接に関連していることを実証しています。