Pot o začetku mRNA prevajanja med sintezo proteinov

Večina kontrolnih dejavnikov prevod To se nanaša na začetni fazi, ki lahko v zameno, bo razdeljen v tri faze za vse faze dejavnosti začetni. Prva faza je posledica vezave začetnega tRNA (zlasti metionil-tRNA) in manjših ribosomskih podenot. Metionil-tRNA dovajamo ribosomskega 40S podenoto beljakovinskega faktorja eIF2.

kapaciteta eIF2 in gvanozin-5`-trifosfat (GTP) Se nanašajo na začetku metionil-tRNA regulirano fosforilacijo stanje eIF2. Pridobili fosforiliran eIF2 preprečuje prekrivanje metionil-tRNA z majhno ribosomsko podenoto, kar v splošnem inhibicijo mRNA prevajanja. Pod pogoji celični stres fosforilacijskega eIF2 tudi kaže, da je treba povečati izražanje specifičnih mRNA, ki delajo za urejanje in lajšanje celični stres.

Ti procesi so kompleksne reakcije na stres in sproži stiriclansko eIF2 kinaz: Perk (PKR podoben protein kinaza endoplazemski retikulum, imenovane tudi pankreasa eIF2 kinaza, obs), ki zazna stres Endoplazemski Retikulum (ER) - GCN2 (splošna kontrola nonderepressible-2 kinaze), ki se aktivira amino pomanjkljivost in UV izlucheniem- heme nadzorovano zaviralec da zazna tema izgub je PKR (dsRNA odvisna protein kinaza), ki se aktivira z virusno infekcijo.

ti protein kinaza Funkcija predvsem za odkrivanje posebne okoljske stresa, vendar so ti proteini je bilo ugotovljeno, da delujejo skupaj in so sposobni izvesti podporne aktivnosti kinaze ko delovanje primarne reaktivnega kinaze zlomljeni ali manjkajo.

Druga stopnja v začetku prevod, ki je predmet regulacije, sestavljen pridružiti majhno ribosomalno podenoto izbranim mRNA. To zahteva večkomponentne kompleksno s splošno ime eIF4 (ali eIF4F). Eden od beljakovin v tej skupini, iz eIF4E, izbere mRNA, ki se prevede vezavo 5`-omejevanje strukturo. Vse evkariontskih mRNA imajo strukturo cap 7-methylguanosine.

kovalentno vezan Molekula 7-methylguanosine Služi za zaščito mRNA pred eksonukleaze, toda še pomembneje, 7-methylguanosine prizna mRNA kepsvyazyvayuschim protein (eIF4E), da povzročimo izbiro in vezavo majhne ribosomske podenote. Drugi pogoj eIF4 skupina, imenovana eIF4G, pospeševanja malega ribosomalno podenoto mRNA. To doseže to z delujejo kot "trupov» (oder), ki sestoji iz 13 podenote kompleksa proteinov, ki izhajajo eIF4E, eIF4A in eIF3, s čimer se olajša njihovo povezavo z 40S ribosoma. Družina represorsko proteina (4E-BP, zlasti 4E-BP-1) lahko prepreči interakcijo med eIF4E in eIF4G tako inhibira vezavo 40S ribosoma in mRNA.

Druga funkcija eIF4G spojina s poli (A) -binding proteina, t.j. beljakovina, ki veže regijo ostankov 20-250 adenozina na 3`-konca mRNA. Ti dve povezani dogodki so končane 5` => 3`-circularization mRNA med prevajanjem. Menijo, da circularization pomembna za stabilizacijo mRNA zaposlili ribosomske podenote 40S, kakor tudi za učinkovito uporabo na ribosome o koraku zaključevanja za naslednje oddaja cikla uporablja isto mRNA. Tako je eIF4G interakcije s poli (A) -binding beljakovina sodeluje pri izboljšanju tvorbe kompleksov sproženih 40S in 80S, reciklirana skozi obtok ribosomsko mRNA.

V zadnji fazi faza prevod začetek To vključuje združevanje majhno ribosomalno podenoto (povezano mRNA) iz velikih ribosomsko podenoto. Ta dogodek je katalizira več EIF, vključno eIF2, eIF3 in eIF5. Ti dejavniki in njihove interakcije so proučevali, vendar podrobnosti niso neposredno povezani z morebitno ureditev v tej fazi prevajanja, ki presegajo okvir te publikacije.

V zvezi s krmljenjem novorojenčki je treba povedati, da stimulira sintezo beljakovin na ravni translacijske iniciacije potrebujejo tako insulin in aminokisline. Amino kisline, zlasti levcina (aminokislinski z razvejeno verigo), služijo kot signalne molekule, ki uravnavajo mRNA prevajanja začetne korake usmerjanja eIF4 tvorbo kompleksov in fosforilacijo eIF2.

Edina stvar, ki jo je treba stimulacija eIF4 in beljakovin sintezo v skeletnih mišicah novorojenih pujskov, - fiziološki povečanje levcina. Ta ugotovitev je zelo pomembna za organizacijo neonatalno prehrane, saj to pomeni, da imajo aminokisline v celici zelo visoko vrednost za spodbujanje rasti tkiv izčrpanih. Točno kako aminokisline sproži signal za aktiviranje premočrtno stroje, še vedno ostaja skrivnost. Znano je, da je mTOR-kinaza eden od glavnih sestavnih ki zaznajo prisotnost aminokislin v celice in da stimulacija sinteze proteina z zagotavljanjem novorojencev ali mlade živali levcin optimalno vključi pri aminokislinski signalni povezavi z aktivacijo insulina signalov poti v.

Video: protonske gradient in sintezo ATP

Signalnih poti aktivirana insulin in aminokisline, mTOR stekajo na ravni, ki nato katalizira fosforilacijo 4E-BP-1. Fosforilacija sproži sproščanje 4E-BP-1 izvedeni eIF4E, ki omogoča eIF4E in eIF4G se veže eIF3, tvorijo kompleksno eIF4F. Ti vezavo procesi so delno ali popolnoma blokiran z obdelavo z rapamicina, inhibitorja mTOR. Stimulacija mTOR aktivnosti vodi tudi do aktivacije fosforilacije S6K1, ki aktivira BIOGENESIS ribosomov in drugih procesov, ki lahko vodijo do povečanja velikosti celice. Ta signalne poti S6K1, odziva na aminokislino ali insulina rapamicina popolnoma inhibiral ker se veže eIF4G aktivnost zatreti v manjši meri.

Jasno je, da novorojenčka telo od trenutka rojstva je pripravljen, da se odzove na pretok hranil aktivno in učinkovito sintezo beljakovin. Vendar pa so sestavni deli prevoda in dejavnike, ki so potrebni za aktiviranje rasti anabolnih procesov, slabijo s starostjo. To zmanjšanje translacijskih zmogljivosti v odgovor na hranjenje pri novorojenčkih je zelo hitro (v novorojenih pujskov - v nekaj dneh). Ti podatki potrjujejo opazovanje kritičnega pomena prehrane zgodnje beljakovin, ki zagotavlja resnično priložnost za maksimalno spodbujanje razvoja otrok, rojenih z nizko porodno težo telesa.

Morda ravno zaradi tega dejstva Pomanjkanje beljakovin v otroški hrani v zgodnji fazi življenja je težko premagati v prihodnje, tudi če prehrana vsebuje veliko kalorij in hormonsko nadomestno zdravljenje, ne morejo odpraviti zaostankov v rasti, saj sposobnost telesa, da se odzove na kakovost hrane, v poznejših letih življenja bistveno zmanjša.