$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Как перевод потребляет наиболее клеточной энергии, это имеет смысл, что перевод является жестко регулируемых1. И наоборот, регуляции перевода- и последующего изменения объема белка-часто наблюдается в реакции на стресс и болезни государствах, таких как рак1,2. Основным преимуществом трансляционная управления является скорость, с которой клетки могут изменить их вывода белка для того, чтобы реагировать на различные раздражители3. Таким образом, перевод правил представляет собой важный механизм, который может повлиять на выживание клетки и смерти1,2,3. Шагов, перевода начало является наиболее высоко регулируемые и сложных3. Короче говоря наиболее эукариотические мРНК содержат 5' м7G колпачок, который почти всегда необходима для их перевода. Кап зависимых посвящения требует эукариотических инициации факторов eIF4E, eIF4A и eIF4G (Кап признание комплекс) взаимодействовать с 5' конца мРНК. 43S preinitiation рибосомы комплекс, который содержит eIF2-прыгните инициатор тРНК и eIF3, привлекается к 5' концу мРНК через взаимодействие eIF4G с eIF3. Считается, что preinitiation комплекс сканирования мРНК, опираясь на eIF4A (РНК-helicase) до начала кодон (Авг) расположен. 48S инициации комплекс впоследствии формируется и тРНК доставляется в P-сайт рибосомы. Наконец субблоки рибосома 60 и 40 объединились в начала 80-х годов комплекс, следуют перевод удлинение1,3,4. В отличие от внутренних рибосома запись сайтов (IRESes) обойти требование для 5' Кап, привлекая рибосомных субблока 40 лет непосредственно до начала кодон3. Физиологический стресс условиями ослабление глобальной мРНК перевод из-за изменения ключевых общих эукариотических инициации факторов (eIFs). Однако механизмы инициации неканонических перевод позволяют выборочный перевод некоторых мРНК, которые часто кодируют белки стресс реакция, и dysregulation неканонических перевод посвящения замешан в государствах заболевания как рак 1 , 2. сдержанный РНК нормативных элементов, таких как сотовые IRESes, позволяют для перевода таких mRNAs2,3.
Особенно интересным аспектом трансляционная управления — понять механизмы канонической против не канонический перевод заданный мРНК. Toeprinting — это метод, который позволяет детальное изучение механистический начало перевода конкретных РНК в пробирке. Общая цель toeprinting заключается в том, чтобы оценить способность РНК, представляющих интерес для nucleate формирования перевод посвящения, комплекс с рибосома под целый ряд условий, с тем чтобы определить, какие последовательности, структурные элементы или аксессуар факторы, необходимые для начала эффективного перевода. К примеру рибосома набора может быть препятствуют в отсутствие крышкой 5' но стимулируется наличием IRES.
Принцип метода заключается в пробирке транскрибировать РНК интерес, проинкубируйте его присутствии клеточных экстрактов, содержащих перевод компонентов (или очищенный) чтобы транскрибировать инициации комплексы форме и обратить вспять РНК с конкретным грунт. Стабильные комплексы РНК рибосома приведет к обратной транскрипции зависает на краю 3' рибосомы так называемые «toeprint»5,6,7.
В этот протокол, рибосомных субблоков, eIFs, tRNAs и IRES транс-Исполняющий обязанности (ITAFs) удобно факторов, кролик ретикулоцитов lysate (РРЛ). Еще одно преимущество этого протокола является использование дневно меченых грунт и флуоресценции формирователя изображений на основе геля, а не radiolabeled грунтовка. Это устраняет дополнительные шаги, включая radiolabeling грунт, а также сушки геля и подвергая его активизация экран. Люминесцентных полосы регистрируются в режиме реального времени, как работает гель, позволяющий для большей резолюции. Раскрытый Х-хромосомой Ингибитор апоптоза РНК IRES белка (XIAP) используется в качестве примера здесь, хотя ограничен мРНК также могут быть проанализированы по этой технике8.
В отличие от западных анализ, который измеряет конечный результат процесса перевода в lysates клетки, toeprinting является подход в vitro для измерения перевода инициации комплекс формирования на РНК. Этот упрощенный подход позволяет весьма детальное изучение субстратов или факторов, которые регулируют перевод посвящения (например., ограничен или ООН ограничен мРНК, IRES структуру, наличие или отсутствие поли A хвост, предоставление конкретных белковых факторов, и т.д.). Таким образом toeprinting может использоваться для изучения различных видов перевод8 или эффекты мРНК структур, таких как IRESes, синтез белков9,10.