IGBMC, Strasbourg Mechanism of read-through enhancement by aminoglycosides and mefloquine
Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Apr 29;122(17):e2420261122. doi: 10.1073/pnas.2420261122. Epub 2025 Apr 24. PMID: 40273100; PMCID: PMC12054815.
Kolosova O, Zgadzay Y, Stetsenko A, Sukhinina AP, Atamas A, Validov S, Rogachev A, Usachev K, Jenner L, Dmitriev SE, Yusupova G, Guskov A, Yusupov M
Cv
Olga Kolosova est biologiste structurale de 32 ans spécialisée dans l’étude du ribosome et des interactions médicament–ribosome. Après des études de physique à l’Université fédérale de Kazan (Russie), où elle a travaillé sur les protéines antimicrobiennes, elle a changé de domaine pour sa thèse de doctorat en biochimie, soutenue en 2023. Ses recherches ont porté sur le ribosome de Candida albicans, un pathogène humain majeur, qu’elle a étudié par cristallographie aux rayons X et cryo-microscopie électronique. Elle a notamment développé un protocole permettant d’obtenir des structures de ribosomes eucaryotes à haute résolution sans traitement aux atomes lourds, ce qui a permis d’identifier de nouveaux sites de liaison de composés, dont celui de la méfloquine (publié dans PNAS). Elle a également participé à des travaux explorant le ribosome de C. albicans comme cible thérapeutique potentielle. Depuis 2023, elle est chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Marat Yusupov et Gulnara Yusupova à l’IGBMC, où elle poursuit la recherche d’inhibiteurs spécifiques de Candida à l’aide d’approches structurales et fonctionnelles
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Résumé de l'article
Nonsense mutations are associated with numerous and diverse pathologies, yet effective treatment strategies remain elusive. A promising approach to combat these conditions involves the use of aminoglycosides, particularly in combination with stop-codon read-through enhancers, for developing drugs that can rescue the production of full-length proteins. Using X-ray crystallography and single-particle cryo-EM, we obtained structures of the eukaryotic ribosome in complexes with several aminoglycosides (geneticin G418, paromomycin, and hygromycin B) and the antimalarial drug mefloquine (MFQ), which has also been identified as a read-through enhancer. Our study reveals a binding site of MFQ, which holds significant promise for the development of therapies targeting premature termination codon-related genetic and oncological diseases. The results underscore the crucial role of the bridge B7b/c in mediating the effects of MFQ on subunit rotation dynamics. Through a comprehensive analysis of the interactions between the drugs and the eukaryotic ribosome, we propose a unifying hypothesis for read-through enhancement by small molecules, highlighting the role of decoding center rearrangements and intersubunit rotation dynamics.