Datorgenererad film visar drivkraften i proteinsyntesen

Hur den livsviktiga proteinsyntesen i cellerna går till är en fråga som engagerar många forskargrupper runt om i världen. Små defekter kan nämligen få stora biologiska konsekvenser. Med hjälp av datorsimuleringar har nu Uppsalaforskare lyckats fånga molekylernas rörelser under själva avläsningen av den genetiska koden. Studien publiceras denna vecka i tidskriften Nature Communications.

Ribosomen är den molekylära maskin som tillverkar nya proteiner i levande celler genom att läsa av ”receptet” i den genetiska koden. Som energikälla används energirika GTP-molekyler. När dessa klyvs på ribosomen av en så kallad ”elongeringsfaktor” frigörs den energi som driver processen framåt. När ett genetiskt kodord läses på rätt sätt aktiveras GTP-klyvningen på ribosomen och en stor fråga inom forskningen har varit hur detta går till i detalj på den molekylära nivån.

Nu har forskare vid Uppsala universitet med hjälp av ett stort antal datorsimuleringar av molekylernas rörelse lyckats fånga den strukturförändring som är avgörande för den kemiska reaktionen. Resultatet kan de bland annat presentera i form av en datorgenererad film av händelseförloppet.

-   På filmen syns hur en del av elongeringsfaktorn spontant svänger in och lägger sig på rätt plats för att katalysera GTP-klyvningen när den kommer i kontakt med ribosomen, säger professor Johan Åqvist, som lett studien.

Forskarnas beräkningar visar också hur mekanismen för den kemiska reaktionen måste se ut och hur olika mutationer i elongeringsfaktorn kan förstöra hela denna process. Att förstå proteinsyntesens mekanismer är viktigt för att förstå naturliga och sjukliga processer i levande celler.

Referens: Nature Communications. DOI 10.1038/ncomms2741

För mer information, kontakta Johan Åqvist, mobil: 070-425 04 04,  johan.aqvist@icm.uu.se