真核起始因子2
編輯真核起始因子2(真核起始因子2)是一種真核起始因子。 大多數形式的真核翻譯起始都需要它。 真核起因子2以GTP依賴性方式介導tRNAiMet與核糖體的結合。 真核起因子2是由一個α(也稱為亞基1,EIF2S1)、一個β(亞基2,EIF2S2)和一個γ(亞基3,EIF2S3)亞基組成的異源三聚體。
一旦啟動階段完成,真核起始原因子 2 作為非活性二元復合物從與 GDP 結合的核糖體中釋放出來。 要參與另一輪翻譯啟動,必須將這個 GDP 換成 GTP。
函數
編輯真核起始原因子2是蛋白質合成的重要因子,它與GTP和引發劑Met-tRNAiMet形成三元復合物(TC)。 在其形成后,TC 結合 40S 核糖體亞基形成 43S 預起始復合物 (43S PIC)。 根據體外實驗,43S PIC 組裝被認為受到起始因子 eIF1、eIF1A 和 eIF3 復合物的刺激。 然后 43S PIC 結合先前已被 eIF4F 復合物解開的 mRNA。 43S PIC 和 eIF4F 蛋白在 mRNA 上形成一個新的 48S 復合體,它開始沿著 mRNA 搜索起始密碼子 (AUG)。 在 AUG 密碼子與 Met-tRNA 堿基配對后,eIF5(一種 GTP 酶激活蛋白或 GAP)被募集到復合物中并誘導真核起始原因子 2 水解其 GTP。 這導致真核起因子 2-GDP 從該 48S 復合體中釋放出來,并在募集 60S 核糖體亞基和形成 80S 起始復合體后開始翻譯。 最后,借助鳥嘌呤核苷酸交換因子(GEF)真核起始原因子2B,將真核起始原因子2中的GDP換成GTP和三元復合體改革,進行新一輪的翻譯啟動。
結構
編輯真核起始原因子2是總摩爾質量為126 kDa的異源三聚體,由三個亞基組成:α(亞基1)、β(亞基2)和γ(亞基3) ). 所有三個亞基的序列都是高度保守的(比較智人和釀酒酵母的蛋白質時,每個亞基的成對氨基酸同一性范圍為 47% 至 72%)。
α-亞基包含磷酸化的主要目標,即第 51 位的絲氨酸。它還包含一個 S1 基序結構域,這是一個潛在的 RNA 結合位點。 因此,α-亞基可視為三聚體的調節亞基。
β-亞基包含多個磷酸化位點(殘基 2、13、67、218)。 需要重點考慮的是,在 N 端域 (NTD) 中也有三個賴氨酸簇,這對于與真核起因子 2B 的相互作用很重要。 此外,該蛋白質的序列包含一個鋅指基序,該基序顯示在三元復合物和 43S 預引發復合物形成中發揮作用。 還有兩個鳥嘌呤核苷酸結合序列尚未顯示參與真核起始原因子 2 活性的調節。 β-亞基也被認為與 tRNA 和 mRNA 相互作用。
γ 亞基包含三個鳥嘌呤核苷酸結合位點,已知是 GTP/GDP 的主要停靠位點。 它還包含一個已通過 X 射線晶體學顯示的 tRNA 結合腔。 鋅指節基序能夠結合一個 Zn2+ 陽離子。 它與某些伸長率因素有關,例如 EF-Tu。
法規
編輯真核起因子2活性受涉及鳥嘌呤核苷酸交換和磷酸化的機制調節。 磷酸化發生在 α 亞基上,它是許多絲氨酸激酶的靶標,這些激酶磷酸化絲氨酸 51。這些激酶是應激的結果,例如氨基酸剝奪 (GCN2)、ER 應激 (PERK)、存在 dsRNA (PKR) 血紅素缺乏癥 (HRI) 或干擾素。 磷酸化后,真核起始原因子 2 對其 GEF 真核起始原因子 2B 的親和力增加。 然而,只有當真核起因子2處于非磷酸化狀態時,真核起因子2B才能將GDP換成GTP。 然而,磷酸化的真核起因子 2,由于其更強的結合,充當其自身 GEF (真核起因子 2B) 的抑制劑。 由于真核起因子2B的細胞濃度遠低于真核起因子2,即使是少量磷酸化的真核起因子2也能通過隔離完全消除真核起因子2B的活性。
沒有 GEF,真核起因子 2 將無法再恢復到其活動(GTP 綁定)狀態。 結果,翻譯停止了,因為沒有任何可用的三元復合體就不再可能啟動。 此外,低濃度的三元復合物允許表達 GCN4(饑餓條件),這反過來又會導致氨基酸合成基因的激活增加
疾病
編輯由于真核起因子2對于大多數形式的翻譯起始和蛋白質合成都是必不可少的,因此真核起因子2中的缺陷通常是致命的。 該蛋白質在進化遙遠的物種中高度保守 - 表明突變對細胞活力的影響很大。 因此,沒有觀察到與真核起始原因子2突變直接相關的疾病。 但是,有很多疾病是由b引起的。
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