Calea de inițierea translației ARNm în timpul sintezei proteinelor

Cele mai multe dintre factorii de control traducere Acesta se referă la etapa de inițiere, care, la rândul lor, pot fi împărțite în trei faze pentru toate activitățile etapa de inițiere. Prima etapă se datorează legării ARNt de inițiere (în particular, metionil-ARNt) și subunități mici ribozomale. Metionil-ARNt este livrat la ribozomale 40S subunitate a factorului de proteină eIF2.

capacitate eIF2 și guanozin-5`-trifosfat (GTP) Corespondențe pentru inițierea metionil-ARNt starea de fosforilare reglementată eIF2. Gain fosforilată eIF2 previne suprapunerea metionil-ARNt la subunitatea mică ribozomală, rezultând o inhibare totală a traducerii ARNm. În condiții de stres celulare de fosforilare eIF2 indică, de asemenea, necesitatea de a crește expresia mRNAs specifice, care lucreaza pentru a reglementa și de a atenua stresul celular.

Aceste procese sunt reacții complexe la stres și declanșată de o familie de patru kinaze eIF2: Perk (PKR-like protein kinaza reticulul endoplasmic, de asemenea, numit pancreatic eIF2 kinaza, OBS) care detectează stres reticulului endoplasmatic (ER) - GCN2 (control general nonderepressible-2 kinazei), care este activat amino rambursare și UV izlucheniem- inhibitor controlat hemului, care detectează tema pierderea este PKR (ARNdc-protein kinaza dependentă) care este activat de infecție virală.

acestea protein kinazei Funcția în primul rând pentru a detecta stresor specifice de mediu, dar aceste proteine ​​a fost găsit pentru a acționa împreună și sunt capabili de a efectua o activitate de susținere a kinazei când funcționarea kinazei reactive primare rupte sau lipsesc.

A doua etapă în inițierea traducere, care este supusă reglementării, constă în aderarea la subunitatea mică ribozomale la ARNm selectat. Acest lucru necesită un multicomponent complex având denumirea generală eIF4 (sau eIF4F). Una dintre proteinele din acest grup, se face referire la eIF4E, selecteaza mARN tradus prin legarea sa 5`-capping structura. Toate mRNAs eucariote au o structură capac de 7-methylguanosine.

atașată covalent molecula 7-methylguanosine Ea servește pentru a proteja împotriva ARNm exonucleazele, dar, mai important, 7-methylguanosine recunosc ARNm kepsvyazyvayuschim proteină (eIF4E), pentru a efectua selecția și legarea subunității mici ribozomale. Al doilea grup Termenul eIF4 numit eIF4G, avansării mici ARNm subunității ribozomale. Realizează aceasta acționând ca „carcasă» (schele), format din 13 subunități ale complexului proteic, atașarea eIF4E, eIF4A și eIF3, facilitând astfel asocierea lor cu 40S ribozom. represor de familie de proteine ​​(4E-BP, în particular 4E-BP-1) poate preveni interacțiunea dintre eIF4E și eIF4G astfel inhibă legarea 40S a ribozomilor și ARNm.

A doua funcție eIF4G este un compus cu un poli (A) proteină pA de legare, adică o proteina care leagă o regiune a reziduurilor 20-250 de adenozină la 3`-end a ARNm. Aceste două evenimente conexe sunt finalizate 5` => 3`-circularizare ARNm în timpul translației. Se crede că circularizare important pentru stabilizarea ARNm recrutat subunitatile ribozomale 40S, precum și pentru utilizarea eficientă a ribozomilor la etapa de terminare pentru următorul ciclu de emisie folosind același mARN. Astfel, eIF4G interacțiunea cu poli (A) pA de legare proteină este implicată în creșterea formării complexelor inițiate 40S și 80S și reciclate prin circulația ribozom ARNm.

Etapa finală inițierea translației etapă Aceasta implică punerea în comun subunitatea mică ribozomal (legată ARNm) din subunitatea mare ribozomale. Acest eveniment este catalizată de mai multe FEI, inclusiv eIF2, eIF3 și eIF5. Acești factori și interacțiunile lor au fost studiate, dar detaliile sunt direct legate de o posibilă reglementare în această etapă de traducere, dincolo de domeniul de aplicare al acestei publicații.

În ceea ce privește hrănirea nou-născuți trebuie spus că pentru a stimula sinteza proteinelor la nivelul de inițiere a translației nevoie atât de insulină și aminoacizi. Aminoacizii, în particular leucina (aminoacizi cu catenă ramificată), servesc drept molecule care reglează traducerea ARNm etapele inițiale de formare a dirijarea eIF4 a complexelor și fosforilarea eIF2 de semnalizare.

Singurul lucru pe care trebuie să stimularea eIF4 și sinteza proteinelor din mușchii scheletici ai purceii nou-născuți, - o creștere fiziologică în leucină. Această concluzie este foarte importantă pentru organizarea de nutriție neonatală, deoarece aceasta înseamnă că aminoacizii din celula au o valoare extrem de mare pentru a stimula creșterea țesuturilor epuizate. Exact cum aminoacizii inițiază semnal pentru a activa echipamentul de translație, rămâne încă un mister. Este cunoscut faptul că mTOR kinazei este unul dintre principalii membri care detectează prezența aminoacizilor în celulă și că stimularea sintezei proteinelor prin furnizarea unui leucină nou-născut sau animalele tinere activat în mod optim atunci când semnalul de aminoacid este combinat cu activarea căii de transmitere a semnalului de insulină.

Video: Gradientul proton și sinteza ATP

căi de semnalizare activate insulină și aminoacizi, mTOR converg la nivelul, care catalizează apoi fosforilarea 4E-BP-1. Fosforilarea declanșează eliberarea de 4E-BP-1 al unui eIF4E, permițând eIF4E și eIF4G de a lega eIF3, formând un complex eIF4F. Aceste procese de legare sunt blocate parțial sau complet prin tratament cu rapamicina, un inhibitor al mTOR. Stimularea activității mTOR, de asemenea, conduce la activarea fosforilării S6K1, care activează biogeneza ribozomilor și alte procese care pot conduce la o creștere a dimensiunii celulei. Aceasta cale de semnalizare S6K1, receptiv la un aminoacid sau insulină rapamicină complet inhibată în timp ce legarea activitatea eIF4G este suprimată într-o măsură mai mică.

Este clar că corp nou-născut din momentul nașterii este gata să răspundă la fluxul de nutrienți o sinteză activă și eficientă a proteinelor. Cu toate acestea, componentele traducerii și factorii necesari pentru activarea creșterii proceselor anabolice, slabi cu varsta. Această reducere a capacității de translație, ca răspuns la hrănirea la nou-nascuti este foarte rapid (la purcei nou-născuți - în câteva zile). Aceste date confirmă observația importanței critice de nutriție proteine ​​timpurii, oferind o oportunitate reală de a stimula la maximum dezvoltarea organismului copiilor născuți cu greutate mică la naștere.

Poate tocmai din cauza acestui fapt lipsa de proteine ​​în produsele alimentare pentru copii într-un stadiu incipient de viață este dificil de a depăși în viitor, chiar și atunci când dieta bogata in calorii, iar terapia de substituție hormonală nu sunt în măsură să elimine întârzierile în creștere, deoarece capacitatea organismului de a răspunde la calitatea produselor alimentare mai târziu în viață a redus în mod semnificativ.