ИСТИНА

Накопление белков в различных клеточных органеллах во многих случаях определяется наличием в белке специализированной сигнальной последовательности, своеобразного адреса белка. Сигналы ядрышковой локализации - один из наиболее слабо изученных типов сигнальных последовательностей. В настоящее время даже невозможно сказать, насколько однородны эти последовательности, или под общим названием собраны разные (по структуре или по механизму реализации функциональной активности) мотивы. Также в настоящее время неизвесны молекулярные механизмы, на основе которых проиходит накопление белков в ядрышке, не известны даже те компоненты ядрышка, с которыми взаимодействуют эти сигнальные мотивы. Разработанные нами новые экспериментальные подходы к изучению сигналов ядрышковой локализации (Musinova et al., 2011) дают возможность существенно продвинуться в изучении этого типа сигналов. В работе ставятся следующие цели: (1) провести биоинформационный анализ выявленных экспериментально последовательностей, (2) с использованием разработанного нами метода провести точное картирование нескольких сигналов, обладающих разной структурой, (3) на модели "искусственных" сигналов ядрышковой локализации выявить механизмы взаимодействия с компонентами ядрышка и определить те компоненты, с которыми взаимодействуют сигналы ядрышковой локализации. Полученные резальтаты позволят выявить разные типы сигналов ядрышковой локализации, предложить их классификацию, а также описать механизмы реализации функциональной активности.

Большинство ядрышковых белков свободно обменивается между ядрышком и окружающей нуклеоплазмой. Один из наиболее изученных способов накопления белков в ядрышке связан с наличием в белках специфической сигнальной последовательности аминокислот - сигнала ядрышковой локализации (NoLS). Механизм, посредством которого NoLS обеспечивают накопление белков в ядрышке, не известен. В работе представлены свидетельства в пользу того, что электростатические взаимодействия NoLS с компонентами ядрышка могут приводить к накоплению белков. В пользу этого свидетельствую следующие наблюдения. (1) Известные NoLS обогащены положительно-заряженными аминокислотами, однако структура NoLS крайне гетерогенна и не удается выявить какой-либо консенсусной последовательности для этого типа сигналов. (2) В двух проанализированных белках NoLS совпадают с участками, обогащенными положительно-заряженными аминокислотами. Замена положительно-заряженных аминокислот на нейтральные снижает эффективность накопления в ядрышке, причем, снижение эффективности накопления пропорционально снижению заряда. (3) Последовательности, состоящие только из аргининов или лизинов (искусственными NoLS), накапливаются в ядрышке; эффективность накопления коррелирует с зарядом искусственного NoLS. Результаты экспериментов с использованием искусственных NoLS показывают, что накопление в ядрышке связано с взаимодействием сигналов с ядрышковыми РНК. Таким образом, результаты представленной работы подтверждают гипотезу о том, что накопление белков в ядрышке за счет NoLS определяется электростатическими взаимодействия положительно-заряженных участков белков с РНК.