Ученые из Университета Упсалы использовали криоэлектронную микроскопию, чтобы выявить детали механизма синтеза белка у паразита Giardia кишечного, вызывающего диарею. Новые данные могут быть полезны для скрининга конкретных лекарств против лямблий и других простейших паразитов.
Криоэлектронная микроскопия (крио-ЭМ) — очень мощный инструмент, позволяющий визуализировать клеточные механизмы с большим увеличением. Криогенная установка предотвращает повреждение и искажение биологических образцов, в результате чего клеточные процессы можно рассматривать как серию снимков, но с молекулярными деталями.
В последние годы крио-ЭМ сыграла важную роль в расшифровке этапов синтеза белка у различных видов, от бактерий до человека. Тем не менее, не было известно о процессе синтеза белка у простейших организмов, группы одноклеточных организмов, которые часто паразитируют на людях и других млекопитающих.
Упсальский ученый профессор Супарна Саньял и члены ее команды, особенно доктор Сонейя Маджумдар и доктор философии. студент Эндрю Эммерих в 2020 году взялся за сложный проект по раскрытию деталей синтеза белка кишечной лямблией.
Giardia является важной темой для исследований не только потому, что она вызывает неприятный понос у млекопитающих, но и потому, что она служит модельной системой для гораздо более опасных простейших паразитов . В сотрудничестве с экспертом по лямблиям, профессором Стаффаном Свардом из Университета Упсалы, исследовательская группа культивировала лямблии и очистила нативные рибосомы, которые являются белковой фабрикой клетки. Они установили сетки крио-ЭМ на объекте Упсальского университета и собрали данные крио-ЭМ в узле Умео на объекте SciLifeLab.
После двух лет напряженной работы им удалось разрешить структуры с высоким разрешением шести различных состояний удлинения синтеза белка Giardia. Эти новые структуры могут быть собраны в видео, показывающем последовательные изменения в структуре рибосомы, движение тРНК, а также связывание и высвобождение фактора элонгации трансляции eEF2 — все это необходимо для синтеза белка у Giardia и других простейших.
Более того, Саньял и его коллеги смогли расшифровать важные отличия рибосом Giardia от бактериальных и человеческих рибосом, которые могут быть полезны для скрининга конкретных лекарств против Giardia и других простейших паразитов.
