9.5:
Инициация трансляции
9.5:
Инициация трансляции
Инициирование трансляции является сложным, поскольку в нем участвует множество молекул. Инициаторная тРНК, рибосомные субъединицы и эукариотические факторы инициации (eIF) – все они должны собраться на инициирующем кодоне мРНК. Этот процесс состоит из нескольких этапов, которые опосредуются различными eIF.
Во-первых, инициаторная тРНК должна быть выбрана из пула элонгаторных тРНК эукариотическим фактором инициации 2 (eIF2). Инициаторная тРНК (Мет-тРНКи) имеет консервативные элементы последовательности, включая модифицированные основания в определенных положениях. Это отличает Мет-тРНКи от других
тРНК, несущих метионин.
Затем тройной комплекс eIF2/GTP/Мет-тРНКи и другие eIF связываются с малой субъединицей рибосомы с образованием преинициаторного комплекса 43S. Перед тем как преинициаторный комплекс свяжет мРНК, чтобы убедиться, что прошедшая правильный процессинг мРНК транслируется, клетка использует начальное распознавание 5’-кэпа мРНК eIF4E субъединицей eIF4F.
Большинство мРНК эукариот являются моноцистронными, то есть они кодируют только один белок. Как только преинициаторный комплекс связывается с мРНК, комплекс движется вперед и ищет первый триплет AUG, который обычно находится на 50–100 нуклеотидов ниже кэпа на 5′-конце.
Во время этого сканирования нуклеотиды, примыкающие к стартовому кодону, влияют на эффективность распознавания кодонов. Если сайт узнавания существенно отличается от согласованной последовательности узнавания (5ʹ-ACCAUGG-3ʹ), преинициаторный комплекс может пропустить первый триплет AUG в мРНК и продолжить сканирование до следующего AUG. Это явление известно как “сканирование с утечкой”. Некоторые вирусы, такие как вирус папилломы человека, используют сканирование с утечкой в качестве преобладающего механизма при трансляции. Другие клетки также часто используют его для производства нескольких белков из одной и той же молекулы мРНК.
Бактериальные рибосомы могут собираться непосредственно на стартовом кодоне, который находится на несколько нуклеотидов ниже последовательности Шайна-Далгарно. Таким образом одна молекула бактериальной мРНК может кодировать несколько различных белков, что делает бактериальную мРНК полицистронной.
Suggested Reading
- Alberts, Bruce. "Molecular Biology of the Cell." (2016), Pgs 347-348.
- Pestova, Tatyana V., Victoria G. Kolupaeva, Ivan B. Lomakin, Evgeny V. Pilipenko, Ivan N. Shatsky, Vadim I. Agol, and Christopher UT Hellen. "Molecular mechanisms of translation initiation in eukaryotes." Proceedings of the National Academy of Sciences 98, no. 13 (2001): 7029-7036.
- Stacey, Simon N., Deborah Jordan, Andrew JK Williamson, Michael Brown, Joanna H. Coote, and John R. Arrand. "Leaky scanning is the predominant mechanism for translation of human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein from E6/E7 bicistronic mRNA." Journal of virology 74, no. 16 (2000): 7284-7297.