개시 계수
Initiation factor개시 인자는 단백질 [1]생합성의 일부인 번역 개시 중에 리보솜의 작은 서브유닛에 결합하는 단백질이다.
시작 계수는 레프레서와 상호 작용하여 변환을 늦추거나 방지할 수 있습니다.번역 시작 또는 번역 속도를 높이기 위해 액티베이터와 대화할 수 있습니다.박테리아에서는 단순히 IFs(IF1, IF2, & IF3)라고 불리며 진핵생물에서는 eIFs(eIF1, eIF2, eIF3)[1]로 알려져 있다.번역 개시는 개시 계수가 실행에 도움이 되는 3단계 프로세스로 설명되는 경우가 있습니다.우선 메티오닌 아미노산을 운반하는 tRNA가 작은 리보솜에 결합하고, 다음으로 mRNA에 결합하고, 마지막으로 큰 리보솜과 결합한다.이 프로세스에 도움이 되는 개시 요인은 각각 다른 역할과 [2]구조를 가지고 있습니다.
종류들
개시 인자는 분류학적 영역별로 크게 세 가지 그룹으로 나뉜다.공유되는 호몰로지가 몇 가지 있습니다(도메인 고유 요소를 표시하려면 도메인 이름을 클릭하십시오).[3]
| 인터프로 | 세균 | 고고학 | 진핵생물 | 공통[3] 함수 |
|---|---|---|---|---|
| IPR006196 | IF-1 | aIF1A | eIF1A | 여러 도메인에[3] 걸쳐 다양한 |
| IPR015760 | IF-2 | aIF5B | eIF5B | 여러 도메인에[3] 걸쳐 다양한 |
| IPR001950(SUI1) | YciH? | aIF1 | eIF1 | mRNA 바인딩, 시작[3] 코돈의 충실도 |
| IPR001288 | IF-3 | — | — | 시작[4] 코돈 충실도 |
| IPR001884 | EF-P | aIF5A | eIF5A | 신장률[5] |
| (3 서브 유닛) | — | aIF2 | eIF2 | tRNA 결합 |
| IPR002769 | — | aIF6 | eIF6 | 큰[6][3] 서브유닛을 결합함으로써 2개의 리보솜 서브유닛을 분리하는 |
구조 및 기능
원핵생물 개시 인자가 진핵생물 [2]인자와 유사한 구조를 공유하기 때문에 많은 구조적 영역은 진화를 통해 보존되어 왔다.원핵생물 개시인자 IF3는 mRNA [2][3]결합뿐만 아니라 시작 부위 특이성을 보조한다.이는 이러한 기능을 수행하는 진핵생물 개시인자 eIF1과 비교된다.elF1 구조는 각각 2개의 알파 [2]헬리크에 대한 5가닥 베타 시트를 포함하고 있기 때문에 IF3의 C 말단 도메인과 유사합니다.
원핵 개시 인자 IF1과 IF2는 또한 진핵 개시 인자 eIF1A와 eIF5B의 상동어이다.IF1 및 eIF1A는 모두 OB폴드를 포함하고 있으며 A 사이트에 결합되어 시작 코돈에서 시작 복합체의 조립을 지원한다.IF2와 eIF5B는 작고 큰 리보솜 서브유닛의 결합을 돕는다.eIF5B 인자에는 신장 인자도 포함되어 있습니다.eIF5B의 도메인 IV는 둘 다 베타 배럴로 구성되어 있기 때문에 IF2의 C 말단 도메인과 밀접하게 관련되어 있습니다.elF5B에는 액티브 GTP에서 비액티브한 GDP로 전환할 수 있는 GTP 바인딩 도메인도 포함되어 있습니다.이 스위치는 개시 계수에 대한 [2]리보솜의 어피니티 조절에 도움이 됩니다.
진핵생물 개시인자 eIF3는 번역 개시에 중요한 역할을 한다.그것은 13개의 서브 유닛으로 구성된 복잡한 구조를 가지고 있다.이것은 다른 시작 인자에 부착된 작은 40S 서브유닛으로 구성된 43S 사전 시작 복합체를 만드는 데 도움이 됩니다.또한 mRNA와 43S 복합체로 구성된 48S 사전 시작 복합체를 만드는 데도 도움이 됩니다.또한 eIF3 인자는 리보솜 복합체를 분리하고 작고 큰 서브유닛을 분리하기 위해 번역 후 사용될 수 있다.시작 계수는 시작 코돈의 스캔 및 선택에 사용되는 eIF1 및 eIF5 계수와 상호 작용합니다.이로 인해 요인 선택에서 다른 [7]코돈에 바인딩되어 변경이 발생할 수 있습니다.
또 다른 중요한 진핵생물 개시인자 eIF2는 메티오닌을 포함한 tRNA를 작은 리보솜의 P 부위에 결합시킨다.P 부위는 아미노산을 운반하는 tRNA가 유입 아미노산과 펩타이드 결합을 형성하고 펩타이드 사슬을 운반하는 곳이다.인자는 알파, 베타 및 감마 하위 단위로 구성됩니다.eIF2 감마 서브유닛은 GTP 결합 도메인과 베타 배럴 접힘을 특징으로 한다.GTP를 통해 tRNA에 결합합니다.개시 인자가 tRNA 결합에 도움이 되면 GTP는 가수분해되어 eIF2를 방출합니다.eIF2 베타 서브유닛은 Zn핑거로 식별됩니다.eIF2 알파 서브유닛은 OB-폴드 도메인과 2개의 베타 가닥으로 특징지어진다.이 서브유닛은 단백질 [2]합성을 억제하기 위해 인산화되기 때문에 번역을 조절하는 데 도움이 됩니다.
eIF4F 콤플렉스는 상한 의존 변환 시작 프로세스를 지원하며 eIF4A, eIF4E 및 eIF4G의 시작 계수로 구성됩니다.5' 말단인 mRNA의 캡 엔드는 43S 리보솜 복합체가 시작 코돈을 위해 mRNA를 결합하고 스캔할 수 있는 복합체로 옮겨진다.이 과정에서 60S 리보솜 서브유닛 결합과 80S 리보솜 복합체가 형성된다.eIF4G는 폴리A 결합 단백질과 상호작용하여 mRNA를 유인하는 역할을 한다.그런 다음 eIF4E는 mRNA의 캡을 결합하고 작은 리보솜 서브유닛은 eIF4G에 결합하여 80S 리보솜 복합체를 만드는 과정을 시작한다.eIF4A는 DEAD 박스 헬리케이스이기 때문에 이 프로세스를 더욱 성공적으로 수행하기 위해 작동합니다.리보솜 결합 및 [8]스캔을 허용하기 위해 mRNA의 미번역 영역을 풀 수 있습니다.
암에서
암세포에서, 개시 인자는 세포의 형성과 종양의 발달을 돕는다.암의 생존과 성장은 시작 인자의 수정과 직접적으로 관련이 있으며 의약품의 표적으로 사용된다.세포는 암에 걸렸을 때 더 많은 에너지를 필요로 하고 단백질로부터 이 에너지를 얻는다.시작 인자의 과잉 발현은 암에 필요한 단백질에 대한 단백질 합성을 증가시키기 때문에 암과 관련이 있다.eIF4E와 같은 일부 개시 인자는 [9]암의 증식과 생존에 필요한 특정 단백질을 합성하는 데 중요하다.단백질의 신중한 선택은 보통 번역에 제한이 있는 단백질과 암세포 성장에 필요한 단백질만 합성되도록 한다.이것은 성장, 악성종양,[7] 혈관신생에 관련된 단백질을 포함한다.eIF4E 인자는 eIF4A 및 eIF4G와 함께 양성 암세포를 [9]전이시키는 역할도 한다.
가장 큰 개시 인자인 eIF3는 인간 암의 또 다른 중요한 개시 인자이다.43S 사전 개시 복합체를 만드는 역할 때문에 리보솜 서브유닛을 mRNA에 결합하는 데 도움이 된다.개시 인자는 과발현을 통해 암과 연관되어 왔다.예를 들어 13개의 eIF3 단백질 중 하나인 eIF3c는 종양 억제에 사용되는 단백질과 상호작용하여 억제한다.eIF3a와 eIF3d와 같은 특정 eIF3 단백질의 제한된 발현은 암세포의 [9]활발한 성장을 감소시키는 것으로 입증되었다.eIF3a의 과잉발현은 유방암, 폐암, 자궁경부암, 식도암, 위암, 대장암과 관련이 있다.그것은 종양 발생의 초기 단계에서 유행하고 세포 [7]증식에 필요한 단백질을 선택적으로 번역할 가능성이 있다.eIF3a가 억제되면 종양 증식에 대한 [9]역할 때문에 유방암과 폐암의 악성종양을 감소시키는 것으로 나타났다.
레퍼런스
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