9.5
Inizio della traduzione
Sul mRNA, il sito di partenza per la traduzione è cruciale. Se la traduzione dovesse iniziare un nucleotide prima o dopo il codone di partenza, ogni codone che segue nel mRNA sarà letto male, sintetizzando una sequenza non-funzionale di amminoacidi. La traduzione inizia con il codone AUG e un iniziatore tRNA che porta l'amminoacido, metionina o la forma di metionina chimicamente modificata nei batteri.
L'iniziatore tRNA contiene anche nucleotidi conservati che sono riconosciuti da proteine chiamate iniziazione eucariotica fattori o eIFs. Insieme a eIF2 e GTP, l'iniziatore tRNA lega il sito P della subunità ribosomica piccola formando il complesso di preiniziazione eucariotica. Questo complesso riconosce l'mRNA interagendo con fattori di iniziazione, eIF4E legato al cap 5 primi, ed eIF4G legato alle proteine di legame della coda poli-A.
Alimentato dall'idrolisi dell'ATP, il complesso passa poi dalla direzione 5 primi alla direzione 3 primi, con l'anticodone del tRNA, alla ricerca della prima sequenza AGO sull'mRNA. Dopo il codone, il riconoscimento anticodone, GTP viene idrolizzato e i fattori iniziatori si dissociano, permettendo alla grande subunità ribosomica di unirsi al complesso e formare un ribosoma intatto. Ora un nuovo tRNA che porta il secondo amminoacido, può legarsi al sito A sul ribosoma, e la sintesi proteica può cominciare.
Nei batteri, mRNA non hanno 5 primi caps per iniziare la traduzione. Ogni mRNA batterico contiene invece, una sequenza leader a monte del primo codone AGO chiamata sequenza Shine-Dalgarno. Questa sequenza di consenso AGGAGGU, serve come sito di legame ribosomale per basi che si accoppiano ad una sequenza complementare sull'rRNA 16S della piccola subunità ribosomica.
A questo punto, la subunità ribosomica 50S, può legarsi al complesso di iniziazione con il ribosoma completo, pronto per iniziare la traduzione.
L’inizio della traduzione è complesso perché coinvolge più molecole. Il tRNA iniziatore, le subunità ribosomiali e i fattori di inizio eucariotico (eIF) sono tutti necessari per l’assemblazione sul codone di inizio dell'mRNA. Questo processo è composto da diverse fasi mediate da diversi FEI.
Innanzitutto, il tRNA iniziatore deve essere selezionato dal pool di tRNA elongatori mediante il fattore di iniziazione eucariotico 2 (eIF2). Il tRNA iniziatore (Met-tRNAi) ha elementi di sequenza conservati comprese basi modificate in posizioni specifiche. Ciò rende Met-tRNAi diverso dagli altri
tRNA che trasportano metionina.
Successivamente, il complesso ternario eIF2/GTP/Met-tRNAi e altri eIF si legano alla piccola subunità ribosomiale per formare un complesso di preinizio 43S. Prima che il complesso di preinizio leghi l’mRNA, per assicurarsi che venga tradotto un mRNA correttamente elaborato, la cellula utilizza il riconoscimento iniziale del 5’ dell’mRNA da parte della subunità eIF4E di eIF4F.
La maggior parte degli mRNA eucariotici sono monocistronici, cioè codificano solo una singola proteina. Una volta che il complesso di preinizio si è legato all'mRNA, il complesso avanza alla ricerca della prima tripletta AUG, che di solito è di 50-100 nucleotidi a valle del terminale 5'.
Durante questa scansione, i nucleotidi adiacenti al codone iniziale influenzano l'efficienza del riconoscimento del codone. Se il sito di riconoscimento è sostanzialmente diverso dalla sequenza di riconoscimento (5'-ACCAUGG-3'), il complesso di preinizio può saltare la prima tripletta AUG nell'mRNA e continuare la scansione fino all'AUG successivo. Questo fenomeno è noto come “leak scanning”. Diversi virus, come il papillomavirus umano, utilizzano la scansione con perdite come meccanismo predominante durante la traduzione. Anche altre cellule lo usano frequentemente per produrre più proteine dalla stessa molecola di mRNA.
I ribosomi batterici possono assemblarsi direttamente su un codone iniziale che si trova in diversi nucleotidi a valle della sequenza Shine-Dalgarno. Quindi, una singola molecola di mRNA batterico può codificare per diverse proteine diverse, il che rende gli mRNA batterici policistronici.
Sul mRNA, il sito di partenza per la traduzione è cruciale. Se la traduzione dovesse iniziare un nucleotide prima o dopo il codone di partenza, ogni codone che segue nel mRNA sarà letto male, sintetizzando una sequenza non-funzionale di amminoacidi. La traduzione inizia con il codone AUG e un iniziatore tRNA che porta l'amminoacido, metionina o la forma di metionina chimicamente modificata nei batteri.
L'iniziatore tRNA contiene anche nucleotidi conservati che sono riconosciuti da proteine chiamate iniziazione eucariotica fattori o eIFs. Insieme a eIF2 e GTP, l'iniziatore tRNA lega il sito P della subunità ribosomica piccola formando il complesso di preiniziazione eucariotica. Questo complesso riconosce l'mRNA interagendo con fattori di iniziazione, eIF4E legato al cap 5 primi, ed eIF4G legato alle proteine di legame della coda poli-A.
Alimentato dall'idrolisi dell'ATP, il complesso passa poi dalla direzione 5 primi alla direzione 3 primi, con l'anticodone del tRNA, alla ricerca della prima sequenza AGO sull'mRNA. Dopo il codone, il riconoscimento anticodone, GTP viene idrolizzato e i fattori iniziatori si dissociano, permettendo alla grande subunità ribosomica di unirsi al complesso e formare un ribosoma intatto. Ora un nuovo tRNA che porta il secondo amminoacido, può legarsi al sito A sul ribosoma, e la sintesi proteica può cominciare.
Nei batteri, mRNA non hanno 5 primi caps per iniziare la traduzione. Ogni mRNA batterico contiene invece, una sequenza leader a monte del primo codone AGO chiamata sequenza Shine-Dalgarno. Questa sequenza di consenso AGGAGGU, serve come sito di legame ribosomale per basi che si accoppiano ad una sequenza complementare sull'rRNA 16S della piccola subunità ribosomica.
A questo punto, la subunità ribosomica 50S, può legarsi al complesso di iniziazione con il ribosoma completo, pronto per iniziare la traduzione.
From Chapter 9:
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9.5 : Inizio della traduzione
Translazione: da RNA a Proteine
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9.1 : Traduzione
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9.2 : Attivazione del tRNA
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9.3 : RIbosomi
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9.4 : Migliorare la precisione traslazionale
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9.6 : Fine della traduzione
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9.7 : Decadimento dell'mRNA mediato da un non-senso
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9.8 : Accompagnatori molecolari e ripiegamento delle proteine
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9.9 : Il proteasoma
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9.10 : Degradazione proteica regolata
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9.11 : Proteine: dai geni alla degradazione
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