Войти
Эукариотический перевод - это биологический процесс, посредством которого информационная РНК транслируется в белки у эукариот. Он состоит из четырех этапов: инициирования, удлинения, прекращения и повторного использования.
Процесс инициации трансляции у эукариот. 
некоторые белковые комплексы, участвующие в инициации Инициирование трансляции обычно включает взаимодействие определенных ключевых белков, факторы инициации, со специальным тегом, связанным с 5'-концом молекулы мРНК, 5 'cap, а также с 5' UTR. Эти белки связывают небольшую (40S) рибосомную субъединицу и удерживают мРНК на месте. eIF3 связан с 40S рибосомной субъединицей и играет роль в предотвращении преждевременного связывания большой (60S ) рибосомной субъединицы. eIF3 также взаимодействует с комплексом eIF4F, который состоит из трех других факторов инициации: eIF4A, eIF4E и eIF4G. eIF4G представляет собой каркасный белок, который напрямую связывается как с eIF3, так и с двумя другими компонентами. eIF4E представляет собой белок, связывающий кэп. Связывание кэпа с помощью eIF4E часто считают лимитирующей стадией кэп-зависимой инициации, а концентрация eIF4E является регуляторным звеном контроля трансляции. Некоторые вирусы расщепляют часть eIF4G, которая связывает eIF4E, тем самым предотвращая зависящую от кэпа трансляцию, которая захватывает аппарат хозяина в пользу вирусных (независимых от кэп) сообщений. eIF4A представляет собой АТФ-зависимую РНК-геликазу, которая помогает рибосомам, разрешая определенные вторичные структуры, сформированные вдоль транскрипта мРНК. поли (A) -связывающий белок (PABP) также связывается с комплексом eIF4F через eIF4G и связывает поли-A-хвост большинства молекул мРНК эукариот.. Этот белок играет роль в циркуляризации мРНК во время трансляции. Этот преинициативный комплекс 43S (43S PIC) в сопровождении белковых факторов перемещается по цепи мРНК к ее 3'-концу в процессе, известном как «сканирование», чтобы достичь стартового кодона <2.>(обычно AUG). В эукариот и архей, аминокислота, кодируемая стартовым кодоном, представляет собой метионин. Заряженная Met инициаторная тРНК (Met-тРНК i) доставляется в P-сайт малой рибосомной субъединицы с помощью фактора инициации эукариот 2 (eIF2). Он гидролизует GTP и сигнализирует о диссоциации нескольких факторов малой субъединицы рибосомы, что в конечном итоге приводит к ассоциации большой субъединицы (или субъединицы 60S ). Полная рибосома (80S ) затем начинает удлинение трансляции. Регуляция синтеза белка частично зависит от фосфорилирования eIF2 (через субъединицу α), который является частью тройного комплекса eIF2-GTP-Met-тРНК i (eIF2-TC). Когда большое количество eIF2 фосфорилируется, синтез белка подавляется. Это происходит при аминокислотном голодании или после вирусной инфекции. Однако небольшая часть этого фактора инициации фосфорилируется естественным образом. Другой регулятор - это 4EBP, который связывается с фактором инициации eIF4E и ингибирует его взаимодействия с eIF4G, предотвращая, таким образом, кэп-зависимую инициацию. Чтобы противостоять эффектам 4EBP, факторы роста фосфорилируют 4EBP, уменьшая его сродство к eIF4E и обеспечивая синтез белка. В то время как синтез белка во всем мире регулируется путем модуляции экспрессии ключевых факторов инициации, а также количества рибосом, отдельные мРНК могут иметь разные скорости трансляции из-за присутствия элементов регуляторной последовательности. Было показано, что это важно в различных условиях, включая мейоз дрожжей и реакцию этилена у растений. Кроме того, недавние работы на дрожжах и людях подтверждают, что эволюционная дивергенция цис-регуляторных последовательностей может влиять на регуляцию трансляции. Кроме того, РНК геликазы, такие как DHX29 и Ded1 / DDX3, могут участвовать в процессе инициации трансляции, особенно для мРНК со структурированными 5'UTR.
Наиболее изученный пример кэп-независимой инициации трансляции у эукариот использует внутренний сайт входа в рибосому (IRES). В отличие от кэп-зависимой трансляции, кэп-независимая трансляция не требует 5 'кэпа для инициации сканирования от 5' конца мРНК до стартового кодона. Рибосома может локализоваться в стартовом сайте за счет прямого связывания, факторов инициации и / или ITAF (транс-действующих факторов IRES), минуя необходимость сканирования всего 5 'UTR. Этот метод трансляции важен в условиях, когда требуется трансляция определенных мРНК во время клеточного стресса, когда общая трансляция снижается. Примеры включают факторы, отвечающие на апоптоз и стресс-индуцированные ответы.
Стадии элонгации и нацеливания на мембрану эукариотической трансляции. Рибосома зеленого и желтого цвета, тРНК темно-синего цвета, а другие задействованные белки светло-голубого цвета Элонгация зависит от факторов удлинения эукариот. В конце стадии инициации мРНК позиционируется так, чтобы следующий кодон мог транслироваться во время стадии элонгации синтеза белка. Инициаторная тРНК занимает сайт P в рибосоме, и сайт A готов принять аминоацил-тРНК. Во время удлинения цепи каждая дополнительная аминокислота добавляется к растущей полипептидной цепи в трехступенчатом микроцикле. Шаги в этом микроцикле: (1) позиционирование правильной аминоацил-тРНК в N-сайте рибосомы, которая переносится в этот сайт с помощью eIF3, (2) формирование пептидной связи и (3) смещение мРНК на один кодон относительно к рибосоме. В отличие от бактерий, у которых инициация трансляции происходит, как только синтезируется 5'-конец мРНК, у эукариот такое тесное связывание между транскрипцией и трансляцией невозможно, поскольку транскрипция и трансляция осуществляются в отдельных компартментах клетки (ядро и цитоплазма ). Предшественники мРНК эукариот должны быть обработаны в ядрышке (например, кэппинг, полиаденилирование, сплайсинг), прежде чем они будут экспортированы в тело Гольджи для трансляции. На трансляцию также может влиять рибосомная пауза, которая может запускать эндонуклеолитическую атаку тРНК, процесс, называемый непрекращающимся распадом мРНК. Рибосомная пауза также способствует ко-трансляционному сворачиванию растущего полипептида на рибосоме и задерживает трансляцию белка, пока он кодирует тРНК. Это может вызвать продолжение рибосомы.
Прекращение удлинения зависит от факторов высвобождения эукариот. Этот процесс аналогичен процессу терминации прокариот, но в отличие от терминации прокариот существует универсальный фактор высвобождения, eRF1, который распознает все три стоп-кодона. По окончании рибосома разбирается, и завершенный полипептид высвобождается. eRF3 представляет собой рибосомозависимую GTPase, которая помогает eRF1 высвобождать завершенный полипептид. Геном человека кодирует несколько генов, стоп-кодон мРНК которых является неожиданно неплотным: в этих генах прекращение трансляции неэффективно из-за особых оснований РНК, расположенных поблизости от стоп-кодона. Неверная терминация в этих генах приводит к считыванию трансляции до 10% стоп-кодонов этих генов. Некоторые из этих генов кодируют функциональные белковые домены в их сквозном расширении, так что могут возникать новые белковые изоформы. Этот процесс получил название «функционального считывания трансляции».
