✖


Jump to content

Бактериальный фактор инициации

Бактериальный фактор инициации (IF) представляет собой белок , который стабилизирует комплекс инициации трансляции полипептида .

Инициация трансляции важна для синтеза белка и регулирует мРНК точность и эффективность трансляции у бактерий . [ 1 ] Субъединица рибосомы 30S , инициаторная тРНК и мРНК образуют инициирующий комплекс элонгации. [ 2 ] Для этого сложного процесса необходимы три основных белковых фактора бактерий — IF1, IF2 и IF3. [ 3 ] Эти факторы связываются с субъединицей 30S и способствуют правильному выбору инициирующих кодонов на мРНК. [ 4 ] IF1, наименьший фактор массой 8,2 кДа, блокирует связывание элонгатора тРНК в А-сайте. [ 5 ] IF2 является основным компонентом, который транспортирует инициаторную тРНК в P-участок. [ 6 ] IF3 проверяет спаривание кодон-антикодон P-сайта и отклоняет неправильные инициирующие комплексы. [ 7 ]

Упорядоченный механизм инициации начинается с прикрепления IF3 к субъединице 30S и изменения ее формы. [ 8 ] Следующим присоединяется IF1, за которым следует связывание мРНК и начинается взаимодействие кодона с P-сайтом. [ 9 ] IF2 входит с инициаторной тРНК и помещает ее на стартовый кодон. [ 6 ] Гидролиз GTP под действием IF2 высвобождает его и IF3, обеспечивая присоединение субъединиц 50S. [ 10 ] Скоординированное связывание и активность IF1, IF2 и IF3 необходимы для быстрой и точной инициации трансляции у бактерий. Они облегчают выбор стартовых кодонов и собирают активную, готовую к синтезу белка рибосому 70S.

ЕСЛИ1

[ редактировать ]
Основная статья: Фактор инициации бактерий 1

Бактериальный фактор инициации 1 связывается с 30S субъединицей рибосомы в сайте A и предотвращает аминоацил-тРНК проникновение . Он модулирует связывание IF2 с рибосомой за счет увеличения его сродства. Он также может препятствовать связыванию субъединицы 50S , останавливая образование субъединицы 70S. Он также содержит складку β-домена, общую для белков, связывающих нуклеиновые кислоты. Это гомолог eIF1A . Фактор инициации IF-1 является наименьшим фактором трансляции и составляет всего 8,2 кДа. [ 11 ] Помимо блокировки А-сайта, он влияет на динамику ассоциации и диссоциации рибосом. IF-1 усиливает диссоциацию с IF-3, вероятно, вызывая конформационные изменения в субъединице 30S. [ 12 ] Он также увеличивает аффинность связывания IF-2 с субъединицей 30S, возможно, за счет изменения конфигурации субъединицы. [ 13 ] Хотя IF-1 занимает A-сайт, он делает это способом, отличным от связывания тРНК . Структурные исследования показывают, что IF-1 вставляет петлю в малую бороздку спирали 44 16S рРНК , выворачивая основания A1492 и A1493. [ 14 ] Эта вставка перемещает нуклеотиды спирали 44, передавая конформационные изменения на расстояние 70 Å и вращая головку 30S субъединицы. Мутанты IF-1 могут проявлять фенотипы, чувствительные к холоду, что указывает на роль этого фактора в адаптации к холодовому шоку. [ 15 ] Определенные мутации также приводят к отключению генов при низких температурах, что позволяет предположить, что IF-1 участвует в регуляции генов . [ 16 ] IF-1 активно изменяет структуру и динамику рибосомы во время инициации, а также просто блокирует A-сайт.

ЕСЛИ2

[ редактировать ]
Основная статья: Фактор инициации бактерий 2

Фактор инициации IF2 является важнейшим компонентом процесса синтеза белка. Самым крупным из трех незаменимых факторов инициации трансляции является IF-2, имеющий молекулярную массу 97 кДа. [ 17 ] [ 18 ] Белок имеет множество доменов, включая N-концевой домен, домен ГТФазы, линкерную область, C1, C2 и C-концевые домены. Домен GTPase включает мотив G1-G5, который отвечает за связывание и гидролиз GTP. [ 19 ] Активность IF2 регулируется конформационными изменениями, вызванными связыванием и гидролизом GTP. [ 6 ] Основная функция IF-2 — транспортировка инициатора fMet-тРНК в P-сайт 30S субъединицы рибосомы. [ 20 ] Домен C2 IF2 обладает уникальным сродством к узнаванию и связыванию с тРНК-инициатором. Было обнаружено, что белок IF-2 образует тройной комплекс при взаимодействии с GTP и fMet-тРНК. [ 21 ] Было обнаружено, что этот комплекс взаимодействует с субъединицей 30S. [ 6 ] Инициация трансляции мРНК включает размещение стартового кодона в P-сайте посредством совпадения основания кодон-антикодон с антикодоном тРНК. [ 22 ] IF2 регулирует точность выбора стартового кодона и ингибирует связывание элонгаторных тРНК путем избирательного связывания с fMet-тРНК. [ 23 ] Кроме того, он перемещает инициаторную тРНК на субъединицу 30S, чтобы улучшить оптимальный контакт с P-сайтом. [ 24 ] Кроме того, IF2 проявляет активность шаперона РНК, что позволяет ему исправлять неправильно свернутые структуры РНК. В целом белок IF2 играет решающую роль в координации многих этапов инициации трансляции, включая связывание мРНК и fMet-тРНК со стартовым кодоном, соединение субъединиц и активацию ГТФазы.

ЕСЛИ3

[ редактировать ]
Основная статья: Фактор инициации прокариот-3

Фактор инициации IF3 представляет собой небольшой белок массой 21 кДа, содержащий два компактных α/β-домена (IF3C и IF3N), соединенных гибким линкером, богатым лизином. [ 25 ] [ 26 ] Большинство функций IF3 опосредованы доменом IF3C, тогда как IF3N регулирует связывание субъединицы 30S. Бактериальный фактор инициации 3 (infC) не встречается повсеместно у всех видов бактерий, но у E. coli он необходим для связывания 30S-субъединицы с сайтом инициации мРНК. IF3 необходим малой субъединице для образования инициирующих комплексов, но должен высвобождаться, чтобы позволить субъединице 50S связываться. [ 27 ] [ 28 ] IF3 прикрепляется к платформенной стороне субъединицы 30S, рядом со спиралями 23, 24, 25, 26 и 45 16S рРНК, а также к рибосомальным белкам S7, S11 и S12. [ 29 ] Домен IF3C взаимодействует с субъединицей 30S через свои консервативные основные остатки R99, R116, R147 и R168. [ 30 ] Основная функция IF3 — проверка спаривания кодон-антикодон в P-сайте во время отбора стартовых кодонов. [ 7 ] Он ускоряет диссоциацию неканонических инициирующих комплексов, содержащих несовпадающие или неправильные тРНК. [ 31 ] [ 32 ] IF3 также проверяет тРНК-инициатор, отторгая тРНК-элонгаторы, а также способствует диссоциации рибосомы 70S на субъединицы, обеспечивая пул свободных субъединиц 30S для инициации. [ 9 ] Другая ключевая роль IF3 заключается в перемещении мРНК на субъединице 30S из резервного сайта в сайт декодирования P-сайта для выбора стартового кодона. [ 33 ] [ 34 ] IF3 работает совместно с IF1 и IF2 во время инициации, модулирует связывание IF2 и повышает точность выбора стартового кодона.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Лаурсен Б.С., Соренсен Х.П., Мортенсен К.К., Сперлинг-Петерсен Х.У. (март 2005 г.). «Инициация синтеза белка у бактерий» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 69 (1): 101–123. дои : 10.1128/ммбр.69.1.101-123.2005 . ПМЦ   1082788 . ПМИД   15755955 .
  2. ^ Стейц Дж. А., Джейкс К. (декабрь 1975 г.). «Как рибосомы выбирают области инициатора в мРНК: образование пары оснований между 3'-концом 16S рРНК и мРНК во время инициации синтеза белка в Escherichia coli» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 72 (12): 4734–4738. Бибкод : 1975PNAS...72.4734S . дои : 10.1073/pnas.72.12.4734 . ПМЦ   388805 . ПМИД   1107998 .
  3. ^ Гуалерзи CO, Pon CL (июнь 1990 г.). «Инициация трансляции мРНК у прокариот». Биохимия . 29 (25): 5881–5889. дои : 10.1021/bi00477a001 . ПМИД   2200518 .
  4. ^ Маккарти Дж. Э., Бримакомб Р. (ноябрь 1994 г.). «Прокариотический перевод: интерактивный путь, ведущий к инициации». Тенденции в генетике . 10 (11): 402–407. дои : 10.1016/0168-9525(94)90057-4 . ПМИД   7809946 .
  5. ^ Челано Б., Павлик Р.Т., Гуалерци СО (декабрь 1988 г.). «Взаимодействие фактора инициации трансляции IF-1 Escherichia coli с рибосомами» . Европейский журнал биохимии . 178 (2): 351–355. дои : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14457.x . ПМИД   3061814 .
  6. ^ Jump up to: а б с д Ла Теана А, Пон CL, Гуалерзи, Колорадо (март 1996 г.). «Поздние события инициации трансляции. Настройка fMet-тРНК в рибосомальном P-сайте». Журнал молекулярной биологии . 256 (4): 667–675. дои : 10.1006/jmbi.1996.0116 . ПМИД   8642589 .
  7. ^ Jump up to: а б Сассман Дж.К., Саймонс Э.Л., Саймонс Р.В. (июль 1996 г.). «Фактор инициации трансляции Escherichia coli 3 различает инициирующий кодон in vivo». Молекулярная микробиология . 21 (2): 347–360. дои : 10.1046/j.1365-2958.1996.6371354.x . ПМИД   8858589 . S2CID   31289254 .
  8. ^ Фаббретти А., Пон К.Л., Хеннелли С.П., Хилл В.Е., Лодмелл Дж.С., Гуалерзи Кол.О. (январь 2007 г.). «Путь фактора трансляции IF3 в рибосому и обратно в реальном времени» . Молекулярная клетка . 25 (2): 285–296. doi : 10.1016/j.molcel.2006.12.011 . ПМИД   17244535 .
  9. ^ Jump up to: а б Ла Теана А., Гуалерци Колорадо, Бримакомб Р. (октябрь 1995 г.). «От резервного сайта к декодирующему. Корректировка мРНК на 30S субъединице рибосомы под влиянием факторов инициации» . РНК . 1 (8): 772–782. ПМЦ   1369318 . ПМИД   7493323 .
  10. ^ Антун А., Павлов М.Ю., Андерссон К., Тенсон Т., Эренберг М. (октябрь 2003 г.). «Роль фактора инициации 2 и гуанозинтрифосфата в инициации синтеза белка» . Журнал ЭМБО . 22 (20): 5593–5601. дои : 10.1093/emboj/cdg525 . ПМК   213779 . ПМИД   14532131 .
  11. ^ Пачи М., Пон К.Л., Гуалерзи СО (август 1988 г.). «Взаимосвязь структура-функция в факторах инициации трансляции Escherichia coli. Характеристика IF1 с помощью 1H-ЯМР-спектроскопии высокого разрешения» . Письма ФЭБС . 236 (2): 303–308. дои : 10.1016/0014-5793(88)80042-5 . ПМИД   3044826 . S2CID   31852223 .
  12. ^ Доттавио-Мартин Д., Саттл Д.П., Равель Дж.М. (январь 1979 г.). «Влияние факторов инициации IF-1 и IF-3 на диссоциацию 70 S рибосом Escherichia coli» . Письма ФЭБС . 97 (1): 105–10. дои : 10.1016/0014-5793(79)80062-9 . ПМИД   367813 . S2CID   39582391 .
  13. ^ Челано Б., Павлик Р.Т., Гуалерци СО (декабрь 1988 г.). «Взаимодействие фактора инициации трансляции IF-1 Escherichia coli с рибосомами» . Европейский журнал биохимии . 178 (2): 351–355. дои : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14457.x . ПМИД   3061814 .
  14. ^ Картер А.П., Клемонс В.М., Бродерсен Д.Е., Морган-Уоррен Р.Дж., Хартч Т., Уимберли Б.Т., Рамакришнан В. (январь 2001 г.). «Кристаллическая структура фактора инициации, связанного с рибосомальной субъединицей 30S». Наука . 291 (5503): 498–501. Бибкод : 2001Sci...291..498C . дои : 10.1126/science.1057766 . ПМИД   11228145 .
  15. ^ Кроитору В., Бучели-Витчел М., Хэгг П., Абдулкарим Ф., Исакссон Л.А. (февраль 2004 г.). «Получение и характеристика функциональных мутантов фактора инициации трансляции IF1 Escherichia coli» . Европейский журнал биохимии . 271 (3): 534–544. дои : 10.1046/j.1432-1033.2003.03954.x . ПМИД   14728680 .
  16. ^ Кроитору В.В., Бучели-Витчел М., Исакссон Л.А. (февраль 2005 г.). «Участие in vivo мутированного фактора инициации IF1 в контроле экспрессии генов на уровне трансляции» . Письма ФЭБС . 579 (5): 995–1000. дои : 10.1016/j.febslet.2004.12.072 . ПМИД   15710381 . S2CID   37744376 .
  17. ^ Гуалерци К.О., Брэнди Л., Казерта Е., Гарофало С., Ламми М., Ла Теана А. и др. (01.01.2001). «Факторы инициации ранних событий трансляции мРНК у бактерий». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 66 : 363–376. дои : 10.1101/sqb.2001.66.363 . ПМИД   12762039 .
  18. ^ Мортенсен К.К., Килдсгаард Дж., Морено Дж.М., Стеффенсен С.А., Эгебьерг Дж., Сперлинг-Петерсен Х.У. (декабрь 1998 г.). «Шестидоменная структурная модель фактора инициации трансляции IF2 Escherichia coli. Характеристика двенадцати поверхностных эпитопов». Международная биохимия и молекулярная биология . 46 (5): 1027–1041. дои : 10.1080/15216549800204582 . ПМИД   9861457 . S2CID   24983166 .
  19. ^ Ролл-Мекак А., Цао С., Девер Т.Е., Берли С.К. (ноябрь 2000 г.). «Рентгеновские структуры универсального фактора инициации трансляции IF2/eIF5B: конформационные изменения при связывании GDP и GTP» . Клетка . 103 (5): 781–792. дои : 10.1016/s0092-8674(00)00181-1 . ПМИД   11114334 . S2CID   16829369 .
  20. ^ Спурио Р., Брэнди Л., Казерта Е., Пон К.Л., Гуалерци К.О., Миссельвитц Р. и др. (январь 2000 г.). «С-концевой субдомен (IF2 C-2) содержит весь сайт связывания fMet-тРНК фактора инициации IF2» . Журнал биологической химии . 275 (4): 2447–2454. дои : 10.1074/jbc.275.4.2447 . ПМИД   10644698 .
  21. ^ Милон П., Мараччи С., Филонава Л., Гуалерци К.О., Роднина М.В. (май 2012 г.). «Сборка в реальном времени бактериального комплекса инициации трансляции 30S». Структурная и молекулярная биология природы . 19 (6): 609–615. дои : 10.1038/nsmb.2285 . hdl : 11858/00-001M-0000-000F-9BC6-4 . ПМИД   22562136 . S2CID   15128390 .
  22. ^ Ла Теана А, Гуалерци, Колорадо, Дальберг А.Е. (август 2001 г.). «Фактор инициации IF 2 связывается с петлей альфа-сарцина и спиралью 89 23S рибосомальной РНК Escherichia coli» . РНК . 7 (8): 1173–1179. дои : 10.1017/S1355838201010366 . ПМК   1370164 . ПМИД   11497435 .
  23. ^ Томсик Дж., Виталий Л.А., Давитер Т., Савелсберг А., Спурио Р., Стрибек П. и др. (май 2000 г.). «Поздние события инициации трансляции у бактерий: кинетический анализ» . Журнал ЭМБО . 19 (9): 2127–2136. дои : 10.1093/emboj/19.9.2127 . ПМК   305682 . ПМИД   10790378 .
  24. ^ Калдас Т., Лаалами С., Ришарм Дж. (январь 2000 г.). «Шаперонные свойства бактериального фактора элонгации EF-G и фактора инициации IF2» . Журнал биологической химии . 275 (2): 855–860. дои : 10.1074/jbc.275.2.855 . ПМИД   10625618 .
  25. ^ Биу В., Шу Ф., Рамакришнан В. (август 1995 г.). «Рентгеновская кристаллография показывает, что фактор инициации трансляции IF3 состоит из двух компактных альфа/бета-доменов, связанных альфа-спиралью» . Журнал ЭМБО . 14 (16): 4056–4064. дои : 10.1002/j.1460-2075.1995.tb00077.x . ПМЦ   394484 . ПМИД   7664745 .
  26. ^ Петрелли Д., ЛаТеана А., Гарофало С., Спурио Р., Пон К.Л., Гуалерзи К.О. (август 2001 г.). «Фактор инициации трансляции IF3: два домена, пять функций, один механизм?» . Журнал ЭМБО . 20 (16): 4560–4569. дои : 10.1093/emboj/20.16.4560 . ПМЦ   125572 . ПМИД   11500382 .
  27. ^ Пиолетти М., Шлюнцен Ф., Хармс Дж., Заривач Р., Глюманн М., Авила Х. и др. (апрель 2001 г.). «Кристаллические структуры комплексов малой субъединицы рибосомы с тетрациклином, эдеином и IF3» . Журнал ЭМБО . 20 (8): 1829–1839. дои : 10.1093/emboj/20.8.1829 . ПМЦ   125237 . ПМИД   11296217 .
  28. ^ МакКатчеон Дж.П., Агравал Р.К., Филипс С.М., Грассуччи Р.А., Герчман С.Е., Клемонс В.М. и др. (апрель 1999 г.). «Расположение фактора инициации трансляции IF3 на малой субъединице рибосомы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (8): 4301–4306. Бибкод : 1999PNAS...96.4301M . дои : 10.1073/pnas.96.8.4301 . ПМК   16327 . ПМИД   10200257 .
  29. ^ Петрелли Д., Гарофало К., Ламми М., Спурио Р., Пон К.Л., Гуалерци К.О., Ла Теана А. (август 2003 г.). «Картирование активных сайтов бактериального фактора инициации трансляции IF3». Журнал молекулярной биологии . 331 (3): 541–556. дои : 10.1016/S0022-2836(03)00731-9 . ПМИД   12899827 .
  30. ^ Сассман Дж.К., Саймонс Э.Л., Саймонс Р.В. (июль 1996 г.). «Фактор инициации трансляции Escherichia coli 3 различает инициирующий кодон in vivo». Молекулярная микробиология . 21 (2): 347–360. дои : 10.1046/j.1365-2958.1996.6371354.x . ПМИД   8858589 . S2CID   31289254 .
  31. ^ Харц Д., Бинкли Дж., Холлингсворт Т., Голд Л. (октябрь 1990 г.). «Домены инициаторной тРНК и инициаторного кодона, имеющие решающее значение для выбора инициаторной тРНК IF3 Escherichia coli» . Гены и развитие . 4 (10): 1790–1800. дои : 10.1101/gad.4.10.1790 . ПМИД   1701151 . S2CID   30323548 .
  32. ^ Грюнберг-Манаго М., Дессен П., Панталони Д., Годфруа-Колберн Т., Вулф А.Д., Дондон Дж. (май 1975 г.). «Исследования светорассеяния, показывающие влияние факторов инициации на обратимую диссоциацию рибосом Escherichia coli». Журнал молекулярной биологии . 94 (3): 461–478. дои : 10.1016/0022-2836(75)90215-6 . ПМИД   1100842 .
  33. ^ Винтермейер В., Гуалерци К. (февраль 1983 г.). «Влияние факторов инициации Escherichia coli на кинетику связывания N-Acphe-тРНКФе с 30S рибосомальными субъединицами. Исследование флуоресценции с остановкой потока». Биохимия . 22 (3): 690–694. дои : 10.1021/bi00272a025 . ПМИД   6340723 .
  34. ^ Мейннель Т., Сасердо С., Графф М., Бланке С., Спрингер М. (июль 1999 г.). «Дискриминация фактора инициации IF3 Escherichia coli против инициации неканонических кодонов основана на правилах комплементарности». Журнал молекулярной биологии . 290 (4): 825–837. дои : 10.1006/jmbi.1999.2881 . ПМИД   10398584 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Bacterial_initiation_factor&oldid=1228947510"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ffc8e069d0b591c459cabf899372ecce__1718319000
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ff/ce/ffc8e069d0b591c459cabf899372ecce.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bacterial initiation factor - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)