Пътят за започване на иРНК превод по време на синтеза на протеини

Повечето от факторите за контрол превод Тя се отнася до началния етап, което, от своя страна, може да бъде разделен на три фази за всички дейности етап започване. Първият етап се дължи на свързването на започване на тРНК (по-специално, метионил-тРНК) и малки рибозомни субединици. Метионил-тРНК се доставя на рибозомната 40S субединицата на протеин фактор на eIF2.

капацитет eIF2 и гуанозин-5`-трифосфат (GTP) Се отнасят до започване на Метионилтирозиновото тРНК регламентирано фосфорилиране eIF2. Усилване фосфорилиран eIF2 предотвратява натрупване на метионил-тРНК на малкия рибозомната субединица, в резултат на цялостно инхибиране на РНК транслация. В условията на клетъчен стрес фосфорилиране eIF2 също показва необходимостта от увеличаване на експресията на специфични иРНК, които работят за регулиране и облекчаване на клетъчен стрес.

Тези процеси са сложни реакции стрес и предизвикана от семейството на четири eIF2 кинази: Perk (PKR-подобен протеин киназа ендоплазмения ретикулум, също наречен панкреаса eIF2 киназа, OBS), който открива стрес ендоплазмения ретикулум (ER) - GCN2 (общ контрол nonderepressible-2 киназа), който се активира амино недостатък и UV izlucheniem- хем контролирано инхибитор, който открива загуба тема е PKR (днРНК-зависима протеин киназа), който се активира от вирусна инфекция.

тези протеин киназа функция предимно за откриване на специфични стресор на околната среда, но е установено, че тези протеини да действат заедно и са в състояние да изпълнява опорна киназна активност, когато действието на първичния реактивен киназа счупени или липсва.

Вторият етап в инициирането превод, който подлежи на регулиране, се състои в това, свързваща малката рибозомна субединица на избраните иРНК. Това изисква многокомпонентен комплекс с общо наименование eIF4 (или eIF4F). Един от протеините в тази група, посочена eIF4E избира тРНК да бъдат преведени от неговото свързване 5`-ограничаване структура. Всички еукариотни иРНК-и имат ограничение структура 7-methylguanosine.

ковалентно прикрепен молекула 7-methylguanosine Тя служи за защита срещу тРНК екзонуклеази, но по-важно, 7-methylguanosine признае иРНК kepsvyazyvayuschim протеин (eIF4E), за да се осъществи селекция и свързване на малък рибозомна субединица. Вторият термин eIF4 групата наречен eIF4G, на напредване малък рибозомна субединица иРНК. Той постига това, като действа като "трупно» (скеле), състоящ се от 13 субединици на протеин комплекс, свързани eIF4E, eIF4A и eIF3, с което се улеснява тяхното свързване с 40S рибозомната. Частен репресорен протеин (4Е-BP, по-специално 4Е-BP-1) може да предотврати взаимодействието между eIF4E и eIF4G като по този начин инхибира свързването на 40S рибозомната и иРНК.

Втората функция eIF4G е съединение с поли (А) -свързващ протеин, т.е. протеин, който се свързва с регион на остатъци 20-250 на аденозина върху 3`-края на тРНК. Тези две събития, свързани са завършени 5` => 3`-циркулярните иРНК по време на транслация. Смята се, че на кръгово важно за стабилизиране на иРНК назначени рибозомни субединици 40S, както и за ефективно използване на рибозомите за прекратяване стъпка за следващия цикъл излъчване, използвайки същия иРНК. Така eIF4G взаимодействие с поли (А) -свързващ протеин участва в повишаване на образуването на комплекси образувани 40S и 80S и рециклиран чрез циркулация рибозом иРНК.

Заключителният етап започване етап превод Тя включва обединяване на малък рибозомна субединица (свързани иРНК) от голям рибозомна субединица. Това събитие се катализира от няколко EIF, включително eIF2, eIF3 и eIF5. Тези фактори и техните взаимодействия са били проучвани, но подробностите са пряко свързани с възможно регулирането на този етап от превод, извън обхвата на тази публикация.

По отношение на храненето новородени тя трябва да се каже, че за стимулиране на синтеза на протеини в нивото на иницииране на транслация трябва инсулин както и аминокиселини. Аминокиселините, по-специално левцин (аминокиселина с разклонена верига), служат като сигнални молекули, които регулират иРНК превод първоначалните етапи на насочване eIF4 образуване на комплекси и фосфорилиране на eIF2.

Единственото нещо, което трябва да се стимулиране на eIF4 и синтеза на протеин в скелетните мускули на новородените прасенца, - физиологичен увеличение на левцин. Това заключение е много важно за организацията на неонатален хранене, тъй като това означава, че аминокиселините в клетката имат изключително висока стойност за стимулиране на растежа на тъканите изчерпани. Точно колко аминокиселини инициират сигнал за активиране на транслационния механизъм, все още остава загадка. Известно е, че mTOR киназа е един от основните елементи, които откриват присъствието на аминокиселини в клетката, и че стимулиране на синтеза на протеин чрез осигуряване на новородено или младите животни левцин оптимално активира, когато аминокиселина сигнал се комбинира с активирането на трансдукционна пътека инсулин сигнал.

Видео: градиент протон и синтеза на АТФ

Сигнални пътища, активирани инсулин и аминокиселини, mTOR събират на ниво, което след това катализира фосфорилирането на 4Е-BP-1. Фосфорилирането задейства освобождаването на 4Е-BP-1 на eIF4E, позволявайки eIF4E и eIF4G да се свързва eIF3, образуващи комплекс eIF4F. Тези процеси на свързване са частично или напълно блокирани чрез третиране с рапамицин, инхибитор на mTOR. Стимулиране на mTOR активност също води до фосфорилиране активиране S6K1, който активира биогенезата на рибозоми и други процеси, които могат да доведат до увеличаване на размера на клетката. Това сигнален път S6K1, реагиращи на аминокиселина или инсулин рапамицин напълно инхибира докато свързването eIF4G активност се потиска в по-малка степен.

Ясно е, че новородено тяло от момента на раждане е готов да отговори на притока на хранителни вещества на активен и ефективен синтеза на протеин. Въпреки това, компонентите на превода и факторите, необходими за активиране на растежа на анаболните процеси, отслабват с възрастта. Това намаляване на транслационната капацитет в отговор на хранене при новородени е много бързо (при новородени прасенца - в рамките на няколко дни). Тези данни потвърждават наблюденията на изключителната важност на хранене началото на протеин, като предоставя реална възможност да се стимулира максимално развитие на деца, родени с ниско тегло при раждане на организма.

Може би точно поради този факт Липсата на протеини в храната на бебето на ранен етап от живота е трудно да се преодолее в бъдеще, дори когато диета с високо съдържание на калории и хормоно-заместителна терапия не са в състояние да елиминира забавянето на растежа, тъй като способността на тялото да реагира на качеството на храната в по-напреднала възраст са намалели значително.