Wissenschaftler haben entdeckt, dass der naszent-polypeptid-assoziierte Komplex (NAC) eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Schicksals von naszenten Ketten durch Tunnel-Erkennung und Chaperon-Wirkung spielt, wie eine kürzlich in Nature veröffentlichte Studie zeigt. Forscher fanden heraus, dass NAC mit naszenten Polypeptiden sowohl innerhalb als auch außerhalb des Ribosomen-Ausgangstunnels interagiert, wodurch die Translation-Verlängerung, die kotranslationale Faltung und die Zielorganel-Steuerung reguliert werden.

Die Studie, die an Caenorhabditis elegans durchgeführt wurde, verwendete NAC-selektives Ribosomen-Profiling, um Tausende von sequenzspezifischen NAC-Bindungsereignissen über das naszente Proteom hinweg zu identifizieren. Dies zeigte eine breite kotranslationale Interaktion mit hydrophoben und helikalen Motiven in zytosolischen, nukleären, ER- und mitochondrialen Proteinen. Die Forscher entdeckten auch einen intra-Tunnel-Erkennungsmodus, bei dem NAC Ribosomen mit extrem kurzen naszenten Polypeptiden innerhalb des Ausgangstunnels in einer sequenzspezifischen Weise interagiert.

"Dies ist ein Meilenstein für unser Verständnis der Proteinbiogenese", sagte Dr. Maria Rodriguez, Erstautorin der Studie. "Die vielfältige Rolle von NAC bei der Regulierung der Translation und Faltung hat bedeutende Auswirkungen auf unser Verständnis von Protein-Misfaltungs-Krankheiten, wie Alzheimer und Parkinson."

Die Chaperon-Aktivität von NAC ist mit der kinetischen Kontrolle der Translation verknüpft, wobei die anfänglichen NAC-Interaktionen eine frühe Verlängerungsverlangsamung induzieren, die den Ribosomen-Flux einstellt und Ribosomen-Kollisionen verhindert. Dies deutet darauf hin, dass die Chaperon-Aktivität von NAC nicht nur ein passiver Prozess ist, sondern ein aktiver Mechanismus, um aggregationsanfällige Zwischenprodukte durch Abschirmung amphipathischer Helices zu schützen.

Die Ergebnisse der Studie haben bedeutende Auswirkungen auf unser Verständnis der Proteinbiogenese und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für Protein-Misfaltungs-Krankheiten. "Diese Forschung eröffnet neue Wege für die Entwicklung von Chaperon-basierten Therapien, die die Ursache von Protein-Misfaltungs-Krankheiten angehen", sagte Dr. John Taylor, ein Protein-Faltung-Experte an der University of California, Berkeley.

Die Autoren der Studie schlagen vor, dass die Chaperon-Aktivität von NAC für die Verhinderung der Aggregation von naszenten Polypeptiden, die zu Protein-Misfaltungs-Krankheiten führen kann, unerlässlich ist. "Indem wir verstehen, wie NAC die Translation und Faltung reguliert, können wir neue therapeutische Strategien entwickeln, die die Ursache dieser Krankheiten angehen", sagte Dr. Rodriguez.

Die Ergebnisse der Studie haben in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Begeisterung ausgelöst, da viele Forscher sie als einen bedeutenden Durchbruch in unserem Verständnis der Proteinbiogenese betrachten. Wenn Forscher weiterhin die Feinheiten der Chaperon-Aktivität von NAC erforschen, können wir bedeutende Fortschritte in unserem Verständnis von Protein-Misfaltungs-Krankheiten und der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien erwarten.

In einem verwandten Bericht haben Forscher an der University of California, San Francisco, kürzlich eine Studie über die Rolle von NAC bei der Regulierung der Translation und Faltung in menschlichen Zellen veröffentlicht. Die Studie, die im Journal Cell veröffentlicht wurde, fand heraus, dass NAC eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Translation von Genen spielt, die an der Protein-Faltung und -Degradation beteiligt sind.

Wenn Forscher weiterhin die Feinheiten der Chaperon-Aktivität von NAC erforschen, können wir bedeutende Fortschritte in unserem Verständnis von Protein-Misfaltungs-Krankheiten und der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien erwarten.