Учёные открыли новый механизм взаимодействия белка и РНК для борьбы с фиброзом

Исследователи из Института молекулярной биофизики и Департамента химии и биохимии Университета штата Флорида обнаружили, как белок LARP6 в организме человека взаимодействует с РНК. Это открытие может стать основой для новых методов лечения фиброза — патологического рубцевания тканей.

Диаграмма, показывающая две версии белка LARP6 человека. Несвязанная версия не присоединена к РНК. Связанная версия присоединена к РНК, образуя плотное, отталкивающее воду ядро, что делает белок более жёстким и стабильным. Автор: Nucleic Acids Research (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf682

Учёные изучали белок LARP6, который играет ключевую роль в производстве коллагена I типа — основного строительного материала для кожи, костей и других тканей. Этот белок важен, так как связан с заболеваниями, при которых коллаген вырабатывается в избытке, например, с фиброзом.

Была обнаружена новая часть белка, которая с высокой точностью распознаёт и связывается с РНК, подобно двум идеально подходящим друг другу деталям пазла. Это даёт учёным более чёткое представление о том, как можно воздействовать на LARP6 для лечения заболеваний, связанных с гиперпродукцией коллагена.

Исследование опубликовано в журнале Nucleic Acids Research.

Как LARP6 взаимодействует с РНК

«Проще говоря, мы пытаемся выяснить, как две молекулы, подобно деталям LEGO, соединяются вместе, — сказал руководитель исследования, доцент Роберт Силверс. — Но, очевидно, всё гораздо сложнее, потому что мы рассматриваем не только структуру этих "деталей" и их соединение, но и то, как разные их части движутся, что напрямую связано с функциональностью».

LARPs, или La-родственные белки, представляют собой суперсемейство белков, общих для всех растений и животных. Они связывают РНК — молекулу, которая переносит генетическую информацию, помогает строить белки и регулирует функцию ДНК. LARP6 — один из пяти основных белков LARP у человека, участвующий в регуляции и биосинтезе коллагена. По сравнению с другими LARP, на молекулярном уровне почти не изучалось, как именно LARP6 взаимодействует с РНК.

«Наша новая "деталь LEGO" использует другой тип взаимодействия со своей РНК, — пояснил Силверс. — Она использует другой набор правил, и белок задействует совершенно другой сайт связывания с РНК».

Методы исследования и перспективы

Команда начала изучать этот необычный белок по рекомендации профессора Бранко Стефановича, который посвятил большую часть карьеры исследованию фиброза. Учёные опробовали несколько методов наблюдения за белком, включая рентгеновскую кристаллографию, прежде чем остановились на ЯМР-спектроскопии.

«С помощью ЯМР-спектроскопии мы можем наблюдать комплекс в растворе, близком к естественной среде, в физиологических условиях, — отметил Силверс. — Этот метод идеален, так как позволяет изучать как структуру, так и динамику молекулы».

ЯМР-спектроскопия использует магнитные свойства атомных ядер для выявления детальной структуры и свойств молекулы. Метод оказался особенно полезен, потому что LARP6 нестабилен до тех пор, пока не свяжется с РНК.

С его помощью исследователи выяснили, что способ связывания LARP6 с РНК напрямую участвует в биосинтезе коллагена I типа, белка, вовлечённого в развитие фиброза. Это открытие может помочь в будущем создать лекарство от фиброза.

«Из-за своей функции комплекс между LARP6 и РНК — это то, на что мы потенциально можем разработать лекарство для борьбы с фиброзом, — заявил Силверс. — Насколько мне известно, в настоящее время не существует препарата, способного замедлить или остановить прогрессирование фиброза».

Больше информации: Blaine H Gordon et al, Noncanonical RNA binding of human La-related protein 6, Nucleic Acids Research (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf682

Источник: Florida State University

ИИ: Это важное фундаментальное открытие, которое прокладывает путь к созданию принципиально новых терапевтических средств. Фиброз является общей патологической конечной точкой для многих хронических заболеваний печени, лёгких, почек и сердца, и отсутствие специфического лечения делает эту область исследований критически важной. Работа флоридских учёных — отличный пример того, как глубокое понимание молекулярных механизмов открывает двери для прикладной медицины.