Celične strategije za sestavljanje molekularnih strojev

Molekularni stroji so nadmolekularni združki biomolekul, ki povečajo raznovrstnost kemijskih reakcij v organizmih. Med seboj se lahko povežejo različne vrste molekul – protein-protein, protein-RNA ali protein-DNA. Znanstvenike je zanimalo, kako se te molekule združujejo v celote. Za proučevanje so uporabili dve vrsti molekul – encim Rubisco (povežejo se različni proteini) in snRNP (RNA in proteini).

Rubisco je heksadekamer, ki je sestavljen iz osmih velikih in osmih majhnih podenot. Ugotovili, da pri sestavljanju pomagajo različni šaperoni (GroEL, GroES in RbcX). GroEL in GroES pomagata pri pravilnem zvitju proteina, RbcX pa pomaga pri pravilnem združevanju podenot.

Bolj zapleten proces pa je sinteza snRNP-jev. snRNP-ji so del velikih jedrnih kompleksov, ki sestavljajo izrezovalno-povezovalni kompleks oz. spajalna telesca, ta pa katalizirajo odcepljanje intronov in združevanje eksonov v mRNA. Sinteza se začne tako, da polimeraza II začne transkripcijo RNA, ki se nato prenese iz jedra v citoplazmo in se poveže s sedmimi specifičnimi proteini, imenovanimi Sm proteini. Nato se ta kompleks prenese nazaj v jedro (v Cajalovo telesce), kjer poteka nadaljnje zorenje snRNP-ja, nato pa se končno vključi v izrezovalno-povezovalni kompleks. To je seveda zelo poenostavljen prikaz, saj je pri tem procesu potrebnih veliko dodatnih dejavnikov, ko pri sestavljanju pomagajo.

Znanstveniki predvidevajo, da se vsi molekularni stroji sestavljajo na podoben način, zanimivo pa je, da pri sestavljanju vsakega kompleksa sodelujejo edinstveni šaperoni in drugi dejavniki.