.
A vida depende do funcionamento preciso de várias proteínas sintetizadas nas células pelos ribossomos. Esse conjunto diversificado de proteínas, conhecido como proteoma, é mantido pelo alongamento robusto da tradução das sequências de aminoácidos que ocorrem nos ribossomos. Os mecanismos de tradução que garantem que as cadeias nascentes de polipeptídeos – longas cadeias de aminoácidos – sejam alongadas sem se separarem são conservados em todos os organismos vivos. No entanto, as taxas de alongamento não são constantes. O alongamento é frequentemente interrompido por interações entre polipeptídeos nascentes carregados positivamente e RNA ribossômico carregado negativamente.
Estudos descobriram que em procarióticos Escherichia coli Nas células, as cadeias peptídicas nascentes não apenas interrompem o processo de alongamento, mas também desestabilizam os próprios ribossomos. Esse tipo de término prematuro da tradução é chamado de desestabilização intrínseca do ribossomo (IRD). Evidências mostram que a IRD foi desencadeada principalmente por peptídeos nascentes com N-terminais ricos em sequências de ácido aspártico e glutâmico. Como os mecanismos de tradução são conservados, os pesquisadores começaram a se perguntar se um fenômeno semelhante poderia ser visto nas células de organismos eucarióticos, como plantas, fungos e animais.
Recentemente, uma equipe de pesquisadores do Japão, liderada pelo professor Hideki Taguchi, do Instituto de Tecnologia de Tóquio (Tokyo Tech), conseguiu fornecer algumas respostas a essa pergunta. Em seu recente estudo publicado na Natureza Comunicações, a equipe usando células de levedura em brotamento e um sistema de tradução livre de células reconstituídas para investigar o fenômeno IRD em eucariotos. “Estudos anteriores exploraram o impacto das sequências de ácido aspártico e ácido glutâmico na tradução ribossômica bacteriana. No entanto, não há muito sobre células eucarióticas. Então, escolhemos um organismo eucariótico como levedura para investigar o término prematuro da tradução e se havia algum mecanismo presentes para combater a IRD”, explica o Prof. Taguchi, um dos autores correspondentes do estudo.
A equipe descobriu que, semelhante às bactérias, cadeias peptídicas nascentes enriquecidas em ácido aspártico (D) ou ácido glutâmico (E) em suas regiões N-terminais levaram ao aborto da tradução nas células de levedura por IRD. Eles também descobriram que o acúmulo de peptidil-tRNAs inibiu o crescimento celular em leveduras sem peptidil-tRNA hidrolase, uma enzima celular essencial. “Os peptidil-tRNAs produzidos por IRD são clivados pela peptidil-tRNA hidrolase, que recicla os peptidil-tRNAs fora do complexo ribossomal. são superexpressos”, diz o Prof. Taguchi.
A análise de bioinformática realizada pela equipe, no entanto, revelou uma maneira única de as células de levedura reduzirem o risco de IRD. Eles descobriram que os proteomas tinham uma distribuição de aminoácidos enviesada, onde o processo de alongamento da tradução desfavorecia as sequências de aminoácidos com corridas D/E em sua região N-terminal.
Este estudo fornece novos insights sobre a dinâmica de alongamento das células eucarióticas e os mecanismos de neutralização para reduzir os defeitos de tradução durante a síntese de proteínas. “Entender os fatores que afetam o uso geral de aminoácidos em proteomas pode nos ajudar a melhorar a expressão de proteínas recombinantes. Isso é essencial para a produção de proteínas úteis que podem ter aplicações clínicas e industriais”, conclui o Prof. Taguchi.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Instituto de Tecnologia de Tóquio. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
.
