Cesta iniciace translace mRNA během syntézy proteinů

Většina řídících faktorů překlad To se odkazuje na zahajovací fázi, která pak může být rozdělena do tří fází pro všechny činnosti zahajovací fázi. V první fázi je v důsledku vazby na iniciační tRNA (Zejména methionyl-tRNA) a malé ribosomální podjednotky. Methionyl-tRNA je dodáván s ribozomální 40S podjednotku proteinového faktoru eIF2.

kapacita eIF2 a guanosin-5`-trifosfát (GTP) Se vztahují k zahájení methionyl-tRNA regulované stav fosforylace eIF2. Zisk fosforylovaný eIF2 zabraňuje překrývání methionyl-tRNA na malou ribozomální podjednotky, což vede k celkové inhibici translace mRNA. V podmínkách buněčný stres fosforylace eIF2 také ukazuje, že je třeba zvýšit expresi specifických mRNA, které pracují pro regulaci a zmírnění buněčný stres.

Tyto procesy jsou složité reakce na stres a spouští rodiny čtyř eIF2 kinas: Perk (PKR-podobný protein kináza endoplazmatického retikula, také nazýván pankreatu eIF2 kináza, OBS), který detekuje stresu endoplazmatického retikula (ER) - GCN2 (obecný řídící nonderepressible-2 kinázu), který se aktivuje aminoskupinu nevýhodu a UV izlucheniem- hem kontrolované inhibitor, který detekuje ztráta motiv je PKR (dsRNA-dependentní proteinkináza), který je aktivován pomocí virové infekce.

tito proteinkináza funkce především pro detekci specifického stresor na životní prostředí, ale bylo zjištěno, že tyto proteiny se jednat společně a jsou schopny provádět podpůrnou kinázovou aktivitu, když je provoz primárního reaktivní kinázy rozbité nebo chybí.

Druhá etapa v iniciaci překlad, který podléhá regulaci, spočívá v připojení k malé ribozomální podjednotky vybrané mRNA. To vyžaduje komplexní vícesložkový, který má obecný název eIF4 (nebo eIF4F). Jeden z proteinů v této skupině, uvedené eIF4E, vybere mRNA být přeloženy svou vazbou 5`-uzavírací struktury. Všechny eukaryotické mRNA mají cap strukturu 7-methylguanosine.

kovalentně připojen molekuly 7-methylguanosine To slouží k ochraně proti mRNA exonukleasami, ale co je důležitější, 7-methylguanosine rozpoznat mRNA kepsvyazyvayuschim protein (eIF4E), pro provedení výběru a vázání malé ribozomální podjednotky. Druhý člen eIF4 skupinu s názvem eIF4G, postupujících malé ribozomální podjednotky mRNA. Dosahuje toho tím, že působí jako „kostry» (lešení), která se skládá z 13 podjednotek komplexu proteinů, které se vážou eIF4E, eIF4A a eIF3, čímž se usnadňuje jejich spojení s 40S ribozomální. Rodina represorový protein (4E-TK, zejména 4E-BP-1) může zabránit interakci mezi eIF4E a eIF4G čímž inhibují vazbu 40S ribozomální a mRNA.

Druhá funkce eIF4G je sloučenina s poly (A) vážící protein, tj. protein, který se váže na oblast zbytků 20-250 adenosinu na 3`-konci mRNA. Tyto dvě související jevy jsou dokončeny 5` => 3`-cirkularizaci mRNA během překladu. Předpokládá se, že cirkularizaci důležitá pro stabilizaci mRNA přijímáni ribozomální podjednotky 40S, jakož i pro efektivní využití ribozomy při ukončení kroku pro další vysílání cyklu s použitím stejné mRNA. Tak eIF4G interakce s poly (A), vázající protein se podílí na zvýšení tvorby komplexů zahájených 40S a 80S a recykluje oběhu ribozomu mRNA.

Závěrečná fáze stupeň iniciace translace To zahrnuje sdružování malou ribozomální podjednotky (související mRNA) z velké ribozomální podjednotky. Tato akce je katalyzován několika EIF včetně eIF2, eIF3 a eIF5. Tyto faktory a jejich interakce byly studovány, ale podrobnosti jsou přímo spojené s možnou regulaci v této fázi překladu, nad rámec této publikace.

Pokud jde o krmení novorozenci je třeba poznamenat, že cílem stimulovat syntézu proteinu na úrovni iniciace translace potřeba inzulínu i aminokyseliny. Aminokyseliny, zejména leucin (aminokyseliny s rozvětveným řetězcem), slouží jako signální molekuly, které regulují translace mRNA počáteční kroky směrování eIF4 tvorbu komplexů a fosforylaci eIF2.

Jediná věc, která je třeba stimulace eIF4 a syntézy proteinu v kosterních svalech z nově narozených selat, - fyziologického zvýšení leucin. Tento závěr je pro organizaci novorozenecké výživy velmi důležité, protože to znamená, že aminokyseliny v buňce mají extrémně vysokou hodnotu pro stimulaci růstu tkání vyčerpány. Přesně tak, jak aminokyseliny zahájit signál pro aktivaci translace stroje, stále zůstává záhadou. Je známo, že mTOR kinázy, je jedním z hlavních členů, které detekují přítomnost aminokyselin v buňce, a že stimulace syntézy proteinů poskytnutím novorozence nebo mladých zvířat leucin optimálně aktivuje, pokud aminokyselinové signál kyseliny v kombinaci s aktivací transdukční dráhy signálu insulinu.

Video: Proton spád a syntéza ATP

Signální dráhy aktivované inzulín a aminokyseliny, mTOR sbíhají na úrovni, která pak katalyzuje fosforylaci 4E-BP-1. Fosforylace spustí uvolňování 4E-BP-1 s eIF4E, což umožňuje eIF4E a eIF4G vázat eIF3, tvořit komplexní eIF4F. Tyto vazebné procesy jsou částečně nebo úplně blokována působením rapamycin, inhibitorem mTOR. Stimulace aktivity mTOR vede k aktivaci fosforylace S6K1, který aktivuje biogeneze ribozomů a dalších procesů, které mohou vést ke zvýšení velikosti buněk. Tato signální dráhy S6K1, reagující na aminokyselinu nebo inzulinu rapamycin zcela inhibována zatímco vazba eIF4G aktivita je potlačena v menší míře.

Je zřejmé, že novorozenec tělo od okamžiku narození je připraven reagovat na toku živin aktivní a efektivní syntézy Protein. Nicméně složky překladu a faktory nezbytné pro růst aktivaci anabolických procesů, oslabují s věkem. Toto snížení translační kapacity v reakci na krmení u novorozenců je velmi rychle (v novorozených selat - během několika dnů). Tyto údaje potvrzují pozorování zásadní význam časné výživy bílkovin, které poskytují skutečnou příležitost maximálně stimulovat vývoj organismu dětí narozených s nízkou porodní hmotností.

Snad právě proto, že o této skutečnosti Nedostatek bílkovin v kojenecké stravy v raném stádiu života, je obtížné překonat v budoucnu, a to i když je vysoce kalorií, a hormonální substituční terapie nejsou schopny eliminovat zpoždění růstu, protože schopnost těla reagovat na kvalitu potravin v pozdějším životě výrazně snížena.