EIF2-киназы: фосфорилирование Ser51 a-субъединицы eIF2

Индукторы eIF2-киназ:

(1) Недостаток Fe³⁺ и/или гема

(2) Вирусная инфекция

(3) Голодание

(4) Недостаток ростовых факторов

(5) Тепловой шок

Активация синтеза белка 4Е+4А+4Г=4Ф. Есть белок 4E-ВР. При его фосфорилировании получается диссоциация 4Е и 4ЕВР.кол-во инициирующих РНК снижается.

Регуляция доступности лимитирующего фактора инициации eIF4E/4F
путем фосфорилирования/дефосфорилирования
eIF4E-связывающего белка (4E-ВР)

[eIF4E – лимитирующий компонент аппарата инициации!]

Множественное фосфорилирование белка 4Е-ВР митоген-зависимой киназой (МАР), индуцированной инсулином или факторами роста, приводит к диссоциации комплекса 4E-BP и освобождению активного eIF4Е.

Регуляция трансляции
у эукариот:

Энхансеры трансляции находятся в 3"нетранслируемой области.

Есть 3" Экзонуклеазы.

Поли А нужен, чтобы соединится с кэпом. ПолиА связывающий белок РАВР связывается с 4Ф.

Рибосомы образуют полисому. Фотографии:

Образовываются циркулярные полисомы. Добавляют ингибитор расщепления АТФ, который ингибирует энергозависимый процесс на 5"конце. Синтез продолжался почти на прежнем уровне. Это говорит о том, что механизм трансляции идет без сканирования.

Взаимодействия AU-модулей (ARE)
3' нетранслируемой области:

Взаимодействия
ARE-BP – Cap
и ARE-BP – 5'-UTR

Самым главным является взаимудейтсвие АУ-богатых модулей. они очень распространены в 3"нетранслируемой области. Возможно, они взаимодействуют с 5"концом в циркулярном виде.

В основном снятие блока происходит из-за фосфорилирования белков.

Белок ЕВР. Он конкурирует за связывание с кэпом. блокируя посадку 40ки. его фосфорилирование - снимает этот блок.

Есть ВР, который сидит на определенном модуле в 3" нетранслируемой области.

Это приводит к маскированию мРНК. Маскирование и демаскирование есть в оогенезе. Это происходит с помощью активаии киназ. Маскирование - недолгое явление. Это нужно для того, чтобы экзонуклеаза не ела мРНК.

МАСКИРОВАННАЯ мРНК

(1) Запасенная в процессе оогенеза мРНК ооцитов,
а также запасенная в сперматогенезе мРНК сперматоцитов.

(2) Маскирование-демаскирование мРНК в процессе эмбриогенеза и клеточной дифференцировки.

(3) Маскирование-демаскирование мРНК в ответ на физиологические и гормональные воздействия.

(4) Транспорт маскированной мРНК внутри клетки и
ее демаскирование в местах внутриклеточной локализации.

Особенности маскированных мРНК:
нетранслируемость;
стабильность, неатакуемость нуклеазами;
неподверженность полиаденилированию-деаденилированию

Оогенез:

Синтез и маскирование мРНК, кодирующих малую субъединицу рибонуклеотид-редуктазы, циклин А, etc., накопление мРНП (информосом) в цитоплазме.

Оплодотворение:

Демаскирование этих мРНК в цитоплазме,
переход из информосом в полисомы.

мРНП in vitro:

Демаскирование путем обработки солью (диссоциация белка мРНП).

Демаскирование с помощью антисмысловых РНК (“competitive unmasking assay”).

Открытие «маскирующего элемента» (“masking box”) в 3'-НТО:
N. Standart et al. (1990) Genes Dev. 4: 2157-2168.

Открытие маскирующего белка, специфически связывающегося с 3'-НТО:
N. Standart (1992) Semin. Dev. Biol. 3: 367-379.

Какая-то тетка выделяла маскированную мРНК из моллюска Spisula solidissima в атлантическом океане. она показала,что маскирование обеспечивается белками. Это было показано из того, что после удаления белков оказывалося, что мРНК рабочая.

Еще показали, что антисмысловая РНК к середке 3"нетранслируемой области репрессирует трансляцию. Это было очень неожиданно, потому что все искали маскирующий элементв 5" нетранслируемой области. Существует белок 80000кДа, который в оогенезе привлекается на маскирующий элемент. Фосфорилирование этого белка приводит к маскированию. За это присудили нобелевскую премию.

Есть нематода. Есть штаммы нематод с какой-то особренной fem-3 РНК. Они развиваются как самцы. Когда они вырастают, РНК маскируется и они превращаются в самок. при мутации в 3"последовательности, они на всю жизнь остаются самцами.

Дифференциировка эритробласта. Ретикулоцит плавает в крови. Происходит демаскирование РНК липоксигеназы. Она как-то приводит к тому, что происходит синтез гема - там не слышно как. при этом получается эритроцит.

Общая схема маскирования: есть нековалентная циклическая РНК. У нее есть сегмент маскирования. Там связывается маскирующий белок. Он каким-то образом влияет на блок инициации и блок деградации РНК.