Ricin är ett protein som härrör från ricinoljeväxten. Det är ett av de giftigaste ämnena som är kända, och bara några milligram kan vara dödliga om de intas, andas in eller injiceras. Ricin verkar genom att skada ribosomen, vilket hindrar den från att göra proteiner som cellerna behöver för att överleva.
Tidigare studier har visat att ricin binder till ett specifikt ställe på ribosomen, kallat det ribosomala A-stället. Men detaljerna i denna interaktion var inte kända.
Den nya studien, publicerad i tidskriften Nature Communications, ger den mest detaljerade bilden hittills av hur ricin interagerar med ribosomen. Forskarna använde en teknik som kallas kryo-elektronmikroskopi för att fånga bilder av ribosom-ricinkomplexet med en upplösning på 3,5 ångström. Denna detaljnivå gjorde det möjligt för forskarna att se hur varje atom av ricin interagerar med ribosomen.
Forskarna fann att ricin binder till ribosomen på ett sätt som blockerar A-stället, vilket hindrar ribosomen från att binda till överföring av RNA (tRNA), som bär aminosyror till ribosomen under proteinsyntesen. Denna bindning får också ribosomen att anta en förvrängd konformation, vilket ytterligare hämmar proteinsyntesen.
Forskarna säger att deras fynd kan leda till utvecklingen av nya läkemedel för att behandla ricinförgiftning. Dessa läkemedel kan utformas för att blockera bindningen av ricin till ribosomen, eller de kan utformas för att stabilisera ribosomen i dess funktionella konformation, vilket förhindrar att den förvrängs av ricin.
Forskarna säger också att deras studie kan bidra till att förbättra upptäckten av ricin. Genom att förstå hur ricin interagerar med ribosomen kan forskare kanske utveckla nya biosensorer som kan upptäcka även mycket små mängder ricin i miljön.
Ricin är ett allvarligt hot mot biovapen, och utvecklingen av nya läkemedel och detektionsmetoder är avgörande för att skydda mot dess användning. Den nya studien ger värdefulla insikter om den molekylära mekanismen för ricinförgiftning, vilket kan leda till utvecklingen av nya motåtgärder mot detta dödliga toxin.
