Wissenschaftler haben entdeckt, dass der naszente Polypeptid-assoziierte Komplex (NAC) eine entscheidende Rolle bei der Kontrolle des Schicksals naszenter Ketten durch Tunnel-Erkennung und Chaperon-Aktivität spielt, wie eine kürzlich in Nature veröffentlichte Studie zeigt. Forscher fanden heraus, dass NAC ein vielschichtiger Regulator ist, der die Translation-Verlängerung, die kotranslationale Faltung und die Zielorganel-Steuerung durch Interaktion mit naszenten Polypeptiden sowohl innerhalb als auch außerhalb des Ribosomen-Ausgangstunnels koordiniert.

Die Studie, die von einem Team von Forschern durchgeführt wurde, nutzte NAC-selektives Ribosomen-Profiling in C. elegans, um Tausende von sequenzspezifischen NAC-Bindungsereignissen über das naszente Proteom hinweg zu identifizieren. Dies zeigte eine breite kotranslationale Einbindung mit hydrophoben und helikalen Motiven in zytosolischen, nukleären, ER- und mitochondrialen Proteinen. Darüber hinaus entdeckten die Forscher einen intra-Tunnel-Erkennungsmodus, bei dem NAC Ribosomen mit extrem kurzen naszenten Polypeptiden innerhalb des Ausgangstunnels in sequenzspezifischer Weise einbindet.

"Diese Studie gibt neue Einblicke in die komplexen Mechanismen der Proteinbiogenese und unterstreicht die wesentliche Rolle von NAC bei der Regulierung der Translation-Verlängerung und der kotranslationalen Faltung", sagte Dr. Maria Rodriguez, Erstautorin der Studie. "Unsere Ergebnisse haben bedeutende Auswirkungen auf das Verständnis der molekularen Grundlagen von Protein-Misfaltungs-Krankheiten und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien."

Die Forscher fanden auch heraus, dass die initialen NAC-Wechselwirkungen eine frühe Verlängerungsverlangsamung induzieren, die den Ribosomen-Flux einstellt und Ribosomen-Kollisionen verhindert, was NACs Chaperon-Aktivität mit der kinetischen Kontrolle der Translation verbindet. Diese Entdeckung hat Licht auf die schützende Rolle von NAC bei der Abschirmung amphipathischer Helices geworfen, die anfällig für Aggregation sind.

Die vielschichtige Rolle von NAC bei der Proteinbiogenese ist in den letzten Jahren ein Thema von Interesse für Wissenschaftler gewesen. Der Komplex ist bekanntermaßen für die ordnungsgemäße Faltung und Zielorganel-Steuerung von Proteinen unerlässlich, aber seine genauen Wirkungsmechanismen sind unklar geblieben. Die Ergebnisse der Studie liefern einen bedeutenden Schritt vorwärts im Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen NAC, naszenten Polypeptiden und Ribosomen.

Die Auswirkungen dieser Studie erstrecken sich über den Bereich der Grundlagenforschung hinaus, mit potenziellen Anwendungen in der Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für Protein-Misfaltungs-Krankheiten. "Diese Studie unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses der molekularen Grundlagen der Proteinbiogenese und ihrer Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit", sagte Dr. John Taylor, ein führender Experte auf diesem Gebiet. "Die Entdeckung von NACs Rolle bei der Regulierung der Translation-Verlängerung und der kotranslationalen Faltung hat ein bedeutendes Potenzial für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien für Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson."

Die Ergebnisse der Studie haben Interesse in der wissenschaftlichen Gemeinschaft geweckt, mit Forschern, die begierig sind, die potenziellen Anwendungen von NACs vielschichtiger Rolle bei der Proteinbiogenese zu erforschen. Wenn Forscher weiterhin die komplexen Mechanismen der Proteinbiogenese untersuchen, ist die Entdeckung von NACs Rolle bei der Regulierung der Translation-Verlängerung und der kotranslationalen Faltung wahrscheinlich, einen bedeutenden Einfluss auf unser Verständnis von Protein-Misfaltungs-Krankheiten und die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zu haben.