Cesta iniciácie translácie mRNA počas syntézy proteínov

Väčšina riadiacich faktorov preklad To sa odkazuje na otváracej fáze, ktorá potom môže byť rozdelená do troch fáz pre všetky činnosti otváracej fáze. V prvej fáze sa v dôsledku väzby na iniciačný tRNA (najmä metionylový-tRNA) a malé ribozómovej podjednotky. Metionylový-tRNA je dodávaný s ribozomálnu 40S podjednotku proteínového faktora eIF2.

kapacita eIF2 a guanozín-5'-trifosfát (GTP) Sa vzťahujú k začatiu metionylový-tRNA regulované stav fosforylácie eIF2. Zisk fosforylovaný eIF2 zabraňuje prekrývaniu metionylový-tRNA na malú ribozomálnej podjednotky, čo vedie k celkovej inhibícii translácie mRNA. V podmienkach bunkový stres fosforylácie eIF2 tiež ukazuje, že je potrebné zvýšiť expresiu špecifických mRNA, ktoré pracujú pre reguláciu a zmiernenie bunkový stres.

Tieto procesy sú zložité reakcie na stres a spúšťa rodiny štyroch eIF2 kináz: Perk (PKR-podobný proteín kináza endoplazmatického retikula, tiež nazývaný pankreasu eIF2 kináza, OBS), ktorý detekuje stresu endoplazmatického retikula (ER) - GCN2 (všeobecný riadiaci nonderepressible-2 kinázu), ktorý sa aktivuje aminoskupinu nevýhodu a UV izlucheniem- hom kontrolovanej inhibítor, ktorý detekuje strata tému je PKR (dsRNA-dependentný proteínkináza), ktorý je aktivovaný pomocou vírusovej infekcie.

títo proteínkináza funkcie predovšetkým pre detekciu špecifického stresor na životné prostredie, ale zistilo sa, že tieto proteíny pôsobia spoločne a sú schopné vykonávať podpornú kinázovej aktivitu, keď je prevádzka primárneho reaktívny kinázy rozbité alebo chýba.

Druhá etapa v iniciácii preklad, ktorý podlieha regulácii, spočíva v pripojení k malej ribozomálnej podjednotky vybranej mRNA. To si vyžaduje komplexný viaczložkový, ktorý má všeobecný názov eIF4 (alebo eIF4F). Jeden z proteínov v tejto skupine, uvedenej eIF4E, vyberie mRNA byť preložené svoju väzbou 5'-uzatváracie štruktúry. Všetky eukaryotické mRNA majú cap štruktúru 7-methylguanosine.

kovalentne pripojený molekuly 7-methylguanosine To slúži k ochrane proti mRNA exonukleasami, ale čo je dôležitejšie, 7-methylguanosine rozpoznať mRNA kepsvyazyvayuschim proteín (eIF4E), pre vykonanie výberu a viazanie malej ribozomálnej podjednotky. Druhý člen eIF4 skupinu s názvom eIF4G, postupujúcich malé ribozomálnej podjednotky mRNA. Dosahuje toho tým, že pôsobí ako "kostry» (lešenia), ktorá sa skladá z 13 podjednotiek komplexu proteínov, ktoré sa viažu eIF4E, eIF4A a eIF3, čím sa uľahčuje ich spojenie s 40S ribozomálnu. Rodina represorový proteín (4E-TK, najmä 4E-BP-1) môže zabrániť interakciu medzi eIF4E a eIF4G čím inhibujú väzbu 40S ribozomálnu a mRNA.

druhá funkcia eIF4G je zlúčenina s poly (A) viažuci proteín, tj. proteín, ktorý sa viaže na oblasť zvyškov 20-250 adenozínu na 3`-konci mRNA. Tieto dve súvisiace javy sú dokončené 5'=> 3`-cirkularizaci mRNA počas prekladu. Predpokladá sa, že cirkularizaci dôležitá pre stabilizáciu mRNA prijateľní ribozomálnej podjednotky 40S, ako aj pre efektívne využitie ribozómy pri ukončení kroku pre ďalšie vysielanie cyklu s použitím rovnakej mRNA. Tak eIF4G interakcie s poly (A), viažuci proteín sa podieľa na zvýšenie tvorby komplexov začatých 40S a 80S a recykluje obehu ribozómu mRNA.

Záverečná fáza stupeň iniciácie translácie To zahŕňa združovanie malú ribozomálnej podjednotky (súvisiace mRNA) z veľkej ribozomálnej podjednotky. Táto akcia je katalyzovaný niekoľkými EIF vrátane eIF2, eIF3 a eIF5. Tieto faktory a ich interakcie boli študované, ale podrobnosti sú priamo spojené s možnou reguláciu v tejto fáze preklade, nad rámec tejto publikácie.

Pokiaľ ide o kŕmenie novorodenci je potrebné povedať, že pre stimuláciu syntézy proteínov na úrovni iniciácie translácie potreba inzulínu aj aminokyseliny. Aminokyseliny, najmä leucín (aminokyseliny s rozvetveným reťazcom), slúži ako signálne molekuly, ktoré regulujú translácia mRNA počiatočné kroky smerovania eIF4 tvorbu komplexov a fosforyláciu eIF2.

Jediná vec, ktorá je potrebné stimulácia eIF4 a syntézy proteínu v kostrových svaloch z novo narodených prasiatok, - fyziologického zvýšenie leucín. Tento záver je pre organizáciu novorodeneckej výživy veľmi dôležité, pretože to znamená, že aminokyseliny v bunke majú extrémne vysokú hodnotu pre stimuláciu rastu tkanív vyčerpané. Presne tak, ako aminokyseliny začať signál pre aktiváciu translácie stroje, stále zostáva záhadou. Je známe, že mTOR kinázy, je jedným z hlavných členov, ktoré detekujú prítomnosť aminokyselín v bunke, a že stimulácia syntézy proteínov poskytnutím novorodenca alebo mladých zvierat leucín optimálne aktivuje, ak aminokyselinové signál kyseliny v kombinácii s aktiváciou transdukčných dráhy signálu inzulínu.

Video: Proton spád a syntéza ATP

Signálne dráhy aktivované inzulín a aminokyseliny, mTOR zbiehajú na úrovni, ktorá potom katalyzuje fosforyláciu 4E-BP-1. Fosforylácie spúšťa uvoľňovanie 4E-BP-1 s eIF4E, čo umožňuje eIF4E a eIF4G viazať eIF3, tvoriť komplexné eIF4F. Tieto väzbové procesy sú čiastočne alebo úplne blokovaná pôsobením rapamycín, inhibítorom mTOR. Stimulácia aktivity mTOR vedie k aktivácii fosforylácie S6K1, ktorý aktivuje biogeneze ribozómov a ďalších procesov, ktoré môžu viesť k zvýšeniu veľkosti buniek. Táto signálne dráhy S6K1, reagujúce na aminokyselinu alebo inzulínu rapamycín úplne inhibovaná zatiaľ čo väzba eIF4G aktivita je potlačená v menšej miere.

Je zrejmé, že novorodenec telo od okamihu narodenia je pripravený reagovať na toku živín aktívne a efektívne syntézy Protein. Avšak zložky preklade a faktory nevyhnutné pre rast aktiváciu anabolických procesov, oslabujú s vekom. Toto zníženie translačný kapacity v reakcii na kŕmenie u novorodencov je veľmi rýchlo (v novonarodených prasiatok - v priebehu niekoľkých dní). Tieto údaje potvrdzujú pozorovanie zásadný význam skoré výživy bielkovín, ktoré poskytujú skutočnú príležitosť maximálne stimulovať vývoj organizmu detí narodených s nízkou pôrodnou hmotnosťou.

Snáď práve preto, že o tejto skutočnosti Nedostatok bielkovín v dojčenskej stravy v ranom štádiu života, je ťažké prekonať v budúcnosti, a to aj keď je vysoko kalórií, a hormonálna substitučná terapia nie sú schopné eliminovať oneskorenie rastu, pretože schopnosť tela reagovať na kvalitu potravín v neskoršom živote výrazne znížená.