7.6: 複数のステップでの発現の制御

細胞内での遺伝子発現は、(i)転写、(ii)RNAプロセシング、(iii)RNA局在、(iv)翻訳など、さまざまな段階で制御されています。転写制御は、転写因子、活性化因子、リプレッサーなどの調節タンパク質によって媒介され、これらは遺伝子の転写を開始または阻害することにより遺伝子発現を制御します。プリカーサーまたはプレmRNAが産生されると、5’キャッピング、スプライシング、3’ポリAテールの付加などの転写後修飾が行われ、成熟mRNAが形成されます。リボ核タンパク質粒子を形成するRNA結合タンパク質(RBP)と会合する成熟mRNAのみが分解を防ぎ、タンパク質合成のために核外に選択的に輸送されます。RBPと結合しないmRNAは、核から輸送されないため、タンパク質に翻訳されません。あるいは、成熟したmRNAが相補的なマイクロRNAに結合すると、分解され、タンパク質合成が阻害されます。

しかし、mRNAが翻訳されると、新しく合成されたタンパク質は、その活性に影響を与える修飾を受けます。例えば、メチル基、リン酸基、アセチル基などの官能基を付加すると、タンパク質が活性化または不活性化され得る。対照的に、基質タンパク質に複数のユビキチンタンパク質を追加すると、それらの分解がマークされます。したがって、ユビキチン化はタンパク質の安定性とその機能活性を調節します。