진핵생물개시인자

Eukaryotic initiation factor

진핵생물 개시인자(eIF)는 진핵생물 번역의 개시단계에 관여하는 단백질 또는 단백질 복합체이다.이들 단백질은 시작 코돈 주변의 리보솜 사전 개시 복합체의 형성을 안정시키는 데 도움을 주며 전사 후 유전자 조절에 중요한 입력물이다.몇몇 개시 인자는 43S 사전 개시 복합체(43S PIC)라고 불리는 작은 40S 리보솜 서브유닛과 Met-tRNA와 복합체를 형성한다.eIF4F 착체의 부가인자(eIF4A, E, G)는 mRNA의 5프라임 캡 구조에 43S PIC를 모집하고, 여기서 43S 입자는 mRNA를 따라 5'-->3'을 스캔하여 AUG 개시 코돈에 도달한다.Met-tRNA에 의한 개시 코돈의 인식은 게이트된 인산염 및 eIF1 방출을 촉진하여 48S 프리이니티시타 복합체(48S PIC)를 형성하고 이어서 대규모 60S 리보솜 서브유닛 모집을 통해 80S 리보솜을 [1]형성한다.진핵생물 번역의 더 큰 생물학적 복잡성을 반영하는 원핵생물 시작인자보다 더 많은 진핵생물 시작인자가 존재한다.적어도 12개의 진핵생물 개시 인자가 있으며, 더 많은 폴리펩타이드로 구성되어 있으며,[2] 이것들은 아래에 설명되어 있다.

eIF1 및 eIF1a

eIF1 및 eIF1A는 모두 40S 리보솜 서브유닛-mRNA 복합체에 결합한다.함께 스캔, tRNA 전달 및 코돈 [3]인식 시작에 중요한 mRNA 결합 채널의 "오픈" 컨피규레이션을 유도합니다.특히 40S 서브유닛으로부터의 eIF1 해리는 시작 코돈 [4]인식의 중요한 단계로 간주된다.eIF1과 eIF1A는 소단백질(인간의 경우 각각 13, 16kDa)이며 모두 43S PIC의 구성 요소이다. eIF1은 리보솜 P 부위 근처에서 결합하는 반면, eIF1A는 구조적으로 및 기능적으로 관련된 세균성 물질 IF3과 유사한 방식으로 [5]A 부위 근처에서 결합한다.

eIF2

주요 기사: eIF2

EIF2는 주요한 단백질 복합체는 P-site은 preinitiation 단지에 처음으로 시작한 tRNA전달하기 위한, 삼부 단지 Met-tRNAiMet고 화장실에 가야 해(그 eIF2-TC)가 포함된 것으로 책임이 있다. 다른methionine-charged tRNAs는 폴리 펩타이드 C. 신장에 사용되는와는 별개의 것은methionine-charged 처음으로 시작한 tRNA, eIF2다 특이성hainmRNA가 40s 리보솜에 부착되어 복합체가 mRNA 스캔을 시작하는 동안 eIF2 3원 복합체는 P 부위에 결합되어 있다.일단 AUG 시작 코돈이 인식되고 P-사이트에 위치하면, eIF5는 eIF2-GTP의 가수분해를 자극하여 게이트 인산염 [2]방출을 통해 효과적으로 GDP 결합 형태로 전환한다.eIF2-GTP의 가수분해는 AUG와 짝을 이룬 개시제 tRNA-Met 안티코돈 염기로 스캔 복합체를 48S Initiation 복합체로 변화시키기 위한 구조 변화를 제공한다.개시 복합체가 형성된 후 60s 서브유닛 결합 및 eIF2는 대부분의 개시인자와 함께 복합체로부터 분리되어 60S 서브유닛이 결합한다.eIF1A와 eIF5-GTP는 A 부위에서 서로 결합된 상태로 유지되며 가수분해 되어야 방출되고 적절히 [6]신장된다.

eIF2는 eIF2-α, β 및 δ의 3개의 서브유닛을 가진다.전자의 α-서브유닛은 조절 인산화 목표물이며 세포 신호 전달 이벤트에 대한 반응으로 단백질 합성을 전체적으로 꺼야 할 세포에 특히 중요하다.인산화되면 GEF인 eIF2B(eIF2β와 혼동하지 말 것)를 분리한다.이 GEF가 없으면 GDP를 GTP와 교환할 수 없어 변환이 억제됩니다.이것의 한 예는 철분이 부족할 때 망상 적혈구에서 발생하는 eIF2α 유도 번역 억제이다.바이러스 감염의 경우 단백질인산화효소R(PKR)은 많은 다세포 생물에서 dsRNA가 검출되면 eIF2α를 인산화해 세포사망으로 이어진다.

eIF2A 및 eIF2D 단백질은 모두 기술적으로 'e'라고 명명됩니다.IF2'는 eIF2 헤테로트라이머의 일부가 아니며 번역에서 독특한 기능을 하는 것으로 보인다.대신, 각각 'eIF2-비의존' 번역 시작 또는 재개시와 같은 특수 경로에 관여하는 것으로 보인다.

eIF3

주요 기사: eIF3

eIF3는 40S 리보솜 서브유닛, 다중 개시인자, 세포 및 바이러스 mRNA와 [7]독립적으로 결합한다.

포유동물에서 eIF3는 13개의 서브유닛(a-m)으로 구성된 가장 큰 개시인자입니다.이는 최대 800kDa의 분자량을 가지며 5' cap 또는 IRES를 가진 mRNA에서 40S 리보솜 서브유닛의 조립을 제어한다. eIF3는 eIF4F 복합체를 사용하거나 내부 개시 중에 리보솜 서브유닛의 출구부위 근처에 IRES를 배치하여 리보솜 서브유닛을 촉진할 수 있다.복합체입니다.

많은 인간 암에서 eIF3 서브유닛은 과잉 발현(서브유닛 a, b, c, h, i, m)과 과소 발현(서브유닛 e 및 f)[8]이다.이러한 규제 해제를 설명하는 하나의 가능한 메커니즘은 eIF3가 특정 세트의 세포 증식 조절 mRNA 전사물을 결합하고 그 [9]변환을 조절한다는 발견에서 비롯된다.또한 eIF3는 S6K1과 mTOR/Rapter를 통해 세포 신호를 매개하여 번역 [10]조절을 합니다.

eIF4

주요 기사: eIF4F

eIF4F 복합체는 eIF4A, eIF4E 및 eIF4G의 3개의 서브유닛으로 구성됩니다.각 서브유닛은 복수의 인간 아이소폼을 가지며 eIF4B와 eIF4H라는 추가 eIF4 단백질이 존재한다.

eIF4G는 175.5kDa 비계단백질로서, eIF3 및 Poly(A) 결합단백질(PABP)과 상호작용하며, eIF4E는 mRNA의 5' cap 구조를 인식하고 결합하며, eIF4G는 pAB와 결합한다.헬리케이스 – mRNA 2차 구조를 해결하는 데 중요합니다.

eIF4B는 두 개의 RNA 결합 도메인을 포함하고 있는데, 하나는 mRNA와 비특이적으로 상호작용하는 반면, 두 번째는 작은 리보솜 서브유닛의 18S 부분을 특이적으로 결합한다.이는 eIF4A의 앵커 역할을 할 뿐만 아니라 중요한 보조 인자로서의 역할도 합니다.또한 S6K의 기질이며, 인산화되면 사전 개시 복합체의 형성을 촉진한다.척추동물에서 eIF4H는 eIF4B와 유사한 기능을 가진 추가 개시 인자이다.

eIF5, eIF5A 및 eIF5B

eIF5는 GTPase 활성화 단백질로, 큰 리보솜 서브유닛이 작은 서브유닛과 결합하는 것을 돕는다.eIF2에 의한 GTP 가수분해에는 필요하다.

eIF5A는 EF-P의 진핵생물 상동체이다.그것은 연장을 돕고 또한 종단에 역할을 한다.EIF5A는 특이한 아미노산 하이푸신을 [11]함유하고 있다.

eIF5B는 GTPase이며 전체 리보솜 조립에 관여합니다.그것은 박테리아 IF2의 [12]기능성 진핵 유사체이다.

eIF6

주요 기사: eIF6

eIF6는 eIF3와 동일한 리보솜 조립의 억제를 수행하지만, 큰 서브유닛과 결합한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Jackson RJ, Hellen CU, Pestova TV (February 2010). "The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 11 (2): 113–27. doi:10.1038/nrm2838. PMC 4461372. PMID 20094052.
  2. ^ a b Aitken CE, Lorsch JR (June 2012). "A mechanistic overview of translation initiation in eukaryotes". Nature Structural & Molecular Biology. 19 (6): 568–76. doi:10.1038/nsmb.2303. PMID 22664984. S2CID 9201095.
  3. ^ Passmore LA, Schmeing TM, Maag D, Applefield DJ, Acker MG, Algire MA, Lorsch JR, Ramakrishnan V (April 2007). "The eukaryotic translation initiation factors eIF1 and eIF1A induce an open conformation of the 40S ribosome". Molecular Cell. 26 (1): 41–50. doi:10.1016/j.molcel.2007.03.018. PMID 17434125.
  4. ^ Cheung YN, Maag D, Mitchell SF, Fekete CA, Algire MA, Takacs JE, Shirokikh N, Pestova T, Lorsch JR, Hinnebusch AG (May 2007). "Dissociation of eIF1 from the 40S ribosomal subunit is a key step in start codon selection in vivo". Genes & Development. 21 (10): 1217–30. doi:10.1101/gad.1528307. PMC 1865493. PMID 17504939.
  5. ^ Fraser CS (July 2015). "Quantitative studies of mRNA recruitment to the eukaryotic ribosome". Biochimie. 114: 58–71. doi:10.1016/j.biochi.2015.02.017. PMC 4458453. PMID 25742741.
  6. ^ Cheng, Angel. "Molecular Cell Biology 8th ed Lodish et". {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  7. ^ Hinnebusch AG (October 2006). "eIF3: a versatile scaffold for translation initiation complexes". Trends in Biochemical Sciences. 31 (10): 553–62. doi:10.1016/j.tibs.2006.08.005. PMID 16920360.
  8. ^ Hershey JW (July 2015). "The role of eIF3 and its individual subunits in cancer". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms. 1849 (7): 792–800. doi:10.1016/j.bbagrm.2014.10.005. PMID 25450521.
  9. ^ Lee AS, Kranzusch PJ, Cate JH (June 2015). "eIF3 targets cell-proliferation messenger RNAs for translational activation or repression". Nature. 522 (7554): 111–4. Bibcode:2015Natur.522..111L. doi:10.1038/nature14267. PMC 4603833. PMID 25849773.
  10. ^ Holz MK, Ballif BA, Gygi SP, Blenis J (November 2005). "mTOR and S6K1 mediate assembly of the translation preinitiation complex through dynamic protein interchange and ordered phosphorylation events". Cell. 123 (4): 569–80. doi:10.1016/j.cell.2005.10.024. PMID 16286006.
  11. ^ Schuller, AP; Wu, CC; Dever, TE; Buskirk, AR; Green, R (20 April 2017). "eIF5A Functions Globally in Translation Elongation and Termination". Molecular Cell. 66 (2): 194–205.e5. doi:10.1016/j.molcel.2017.03.003. PMC 5414311. PMID 28392174.
  12. ^ Allen GS, Frank J (February 2007). "Structural insights on the translation initiation complex: ghosts of a universal initiation complex". Molecular Microbiology. 63 (4): 941–50. doi:10.1111/j.1365-2958.2006.05574.x. PMID 17238926.

추가 정보

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