A fehérjefeldolgozás első őre
A sejtekben található riboszómákon a hírvivő RNS (mRNS) alapján épülnek fel a fehérjék. Amint azonban egy új aminosav-lánc előbukkan, rögtön többféle utófolyamat veszi kezdetét: enzimek eltávolíthatják az első aminosavat, kémiai csoportokat kapcsolhatnak hozzá, vagy éppen meghatározhatják, hová jut majd a fehérje a sejten belül. Ezek a műveletek már a szintézis közben zajlanak, precíz lebonyolításukhoz azonban összetett koordináció szükséges.
Ezt a kulcsszerepet tölti be a NAC, amely két fehérjéből áll, gömbös, központi maggal és négy rendkívül hajlékony karral – mintha egy molekuláris polip lenne. Egyik karjával a riboszómához kötődik, három másikkal pedig különböző enzimeket vagy egyéb molekuláris szereplőket vonz, így például olyan molekulát, amely a sejthártyába irányítandó fehérjéket ismeri fel.
Új szerep: a hisztonok feldolgozása
Ez azonban nem az egész történet. A legújabb kutatások feltárták, hogy a NAC eddig ismeretlen funkciója az, hogy irányítja a hiszton H4 és H2A fehérjék kémiai módosítását még azok szintézise alatt. A hisztonok gyorsan termelődnek, amikor a sejtek osztódni készülnek. A DNS ezek köré tekeredve tömörödik, így alkotva ún. nukleoszómákat.
A hibátlan kémiai módosítás elengedhetetlen a kromoszómák megfelelő működéséhez, e folyamat zavara számos betegséget, többek között daganatos elváltozásokat okozhat. A kutatók kimutatták, hogy a NAC két kulcsfontosságú enzimet vezet a riboszómához: először az egyik eltávolítja a hisztonok első aminosavát, majd a másik egy acetilcsoportot ad hozzá. Mindez villámgyorsan, meghatározott sorrendben zajlik, hiszen a hisztonok láncai nagyon rövidek.
Terápia és kutatási irányok
Ennélfogva a NAC működésének pontos szabályozása döntő lehet a rák kialakulásában is. Bizonyos daganatoknál a NatD nevű enzim túltermelődik, ez megzavarja a génszabályozást és elősegíti a tumor növekedését. A NAC képes szabályozni, hogy a NatD elérje a riboszómát. Ezért a kutatók úgy vélik, hogy ha gyógyszerekkel lehetne blokkolni a NatD kötőhelyét vagy odajutását, új terápiás lehetőségek nyílnának.
Új nézőpont a fehérjék világában
A mostani eredmények alapjaiban alakítják át a fehérjeszintézis folyamatáról alkotott képet. Megmutatják, hogy a riboszóma körüli világ mennyire dinamikus és összehangolt, és hogy egy apró komplex mennyire precízen szabályozza a fehérjetermelés nagy részét. A jövőbeli kutatásoknak már kötelezően számolniuk kell a NAC szerepével, hiszen nem egyszerűen egy passzív építőkockáról van szó, hanem egy igazi, molekuláris kapuőrről, amely szelektíven nyitja-zárja a fehérjeszintézis kapuit – pontosan igazodva a termodinamika törvényeihez.
