Ribosomal_pause
リボソームの一時停止とは、 mRNA 転写物のヌクレオチド配列の翻訳中にリボソームがキューイングまたはスタッキングされることを指します。これらの転写物は、リボソームによるタンパク質合成中に解読され、アミノ酸配列に変換されます。一部の mRNA には休止部位があるため、翻訳に障害が発生します。リボソームの停止は真核生物と原核生物の両方で発生します。 より深刻な停止はリボソーム失速として知られています。
リボソームは、メッセンジャー RNA分子の配列によってその配列が制御されるポリマー タンパク質 分子を組み立てます。これは、すべての生細胞および関連ウイルスに必要です。
異なる mRNA が異なる速度で翻訳されることは 1980 年代から知られていました。これらの違いの主な理由は、まれなtRNAの種類が集中しており、一部の転写物の解読速度が制限されているためであると考えられました。しかし、リボソームプロファイリングなどの研究技術を使用すると、特定の部位ではリボソームの濃度が平均よりも高いことが判明し、これらの停止部位は特定のコドンでテストされました。特定のコドンの占有率とそれらの tRNA の量の間に関連性は見つかりませんでした。したがって、まれな tRNA が休止部位を引き起こすという初期の発見は、信憑性が低いように思われます。
2 つの技術により、生体内でリボソーム停止部位の位置を特定できます。ミクロ球菌ヌクレアーゼ保護アッセイとポリソーム転写物の単離。ポリソーム転写物の単離は、シクロヘキシミドなどの翻訳伸長阻害剤を含むショ糖クッションを通して組織抽出物を遠心分離することによって行われます。
リボソームの一時停止は、遊離ポリソームでのプレプロラクチン合成中に検出できます。リボソームが一時停止すると、他のリボソームはしっかりと積み重なっています。翻訳中にリボソームが一時停止すると、一時停止が起こる前に翻訳を開始したフラグメントが過剰に表示されます。ただし、mRNA とともにリボソームが停止すると、リボソームの後縁の特定のバンドが改善されます。
シクロヘキシミド（真核生物の場合）やクロラムフェニコールなどの一部の伸長阻害剤は、リボソームを停止させ、開始コドンに蓄積させます。伸長因子 P は細菌のポリプロリンでのリボソームの停止を制御し、EFP が存在しない場合、リボソームの密度はポリプロリン モチーフから減少します。リボソームの一時停止が複数ある場合、EFP はそれを解決しません。
コンテンツ
1 分解能と遺伝子発現への影響
1.1 救助メカニズム
2 リボソーム停止の利点
3 インビトロでのリボソーム停止イベントの位置
4 リボソームプロファイリング
5 こちらも参照
6 参考文献
7 外部リンク
分解能と遺伝子発現への影響
リボソームの一時停止の一部の形式は、翻訳されたペプチドと mRNA を廃棄する必要なく、可逆的です。通常、速度低下として説明されるこの種類は、通常、ポリプロリンのストレッチ (EFP または eIF5A によって解決される) と非荷電 tRNA によって引き起こされます。速度の低下は、細胞がタンパク質の生産量を制御するために重要です。また、リボソーム上での新生ポリペプチドの同時翻訳フォールディングを助け、mRNA をコードする際のタンパク質の翻訳を遅らせます。これはリボソームのフレームシフトを引き起こす可能性が
より深刻な「失速」は、実際の tRNA の欠如、または終止コドンなしで終了する mRNA によって引き起こされる可能性がこの場合、リボソーム品質管理 (RQC) は翻訳放棄によって危機救助を実行します。これにより、mRNA からリボソームが解放されます。不完全なポリペプチドは破壊の対象となります。真核生物では、mRNA のno-go 崩壊も引き起こされます。
RQC 機械が減速と失速を区別することは困難です。通常はゆっくりとタンパク質を生成する mRNA 配列が、さまざまな条件下で RQC による介入により何も生成されなくなる可能性が
救助メカニズム
細菌では、3 つの救済機構が知られています。
主要な普遍的なシステムには、トランスファーメッセンジャー RNA (tmRNA) とSmpBが含まれます。tRNA は最初に tRNA と同様にリボソームに結合し、次に SmpB の助けを借りて mRNA の位置に移動し、通常の終止コドンで終わる短いペプチドを翻訳します。
代替リボソームレスキュー因子 A (ArfA) は、大腸菌における代替システムです。RF2を募集します。
代替リボソームレスキュー因子 B (ArfB) は、大腸菌由来のもう 1 つの代替品です。それは GGQ 放出因子そのもののように働き、tRNA からペプチドを放出します。同時に、mRNA トンネルに入り込み、mRNA を除去します。
真核生物では、主なメカニズムにはPELO : HBS1Lが関与します。
リボソーム停止の利点
リボソームの構造
mRNA 上のリボソームの動きが直線的でない場合、正確な理由もなくリボソームはさまざまな領域で停止します。リボソームの停止位置は、mRNA 配列の特徴、構造、およびこのプロセスを調節する相互作用因子を特定するのに役立ちます。タンパク質ドメイン境界に位置するリボソーム停止部位の利点は、タンパク質のフォールディングを助けることです。リボソーム停止が利点をもたらさず、制限する必要がある場合が翻訳において、elF5A はリボソームが翻訳をより良く機能させるために一時停止するのを阻害します。リボソームの停止により、真核細胞では elF5A のない非標準的な開始コドンが増加する可能性が真核細胞に elF5A が欠乏すると、リボソームの一時停止が増加する可能性がリボソームの一時停止プロセスは、アミノ酸によって翻訳を制御するために利用されることも
インビトロでのリボソーム停止イベントの位置
リボソームが異なる部位で停止することは知られていますが、これらの停止の理由はほとんど不明です。また、偽結び目が破壊されるとリボソームは停止します。リボソームの 10% は偽結び目で停止し、リボソームの 4% は終了します。リボソームが妨害される前に、リボソームは偽結び目を通過します。 mRNA のモデルを示すために、カリフォルニア大学のグループによってアッセイがまとめられました。翻訳は 2 つの in vitro システムで監視されました。翻訳リボソームが mRNA に沿って均一に分布していないことが判明しました。インビボでのタンパク質の折り畳みも重要であり、タンパク質合成に関連しています。インビボでリボソーム休止の位置を見つけるために、インビトロでリボソーム休止を見つけるために使用されてきた方法を、生体内でこれらの特定の位置を見つけるように変更することができる。
リボソームプロファイリング
リボソームプロファイリングは、リボソーム保護フラグメント (RPF またはフットプリント) を配列決定して mRNA 上のリボソーム占有率をマッピングすることにより、一時停止部位を明らかにできる方法です。リボソームプロファイリングには、トランスクリプトーム全体のリボソーム停止部位を明らかにする機能がキネティクス レイヤーが追加されると、 一時停止の時間が表示され、変換が行われます。しかし、リボソームプロファイリングはまだ初期段階にあり、さらに調査する必要があるバイアスがリボソームプロファイリングにより、翻訳をより正確かつ正確に測定できるようになります。このプロセス中、リボソームプロファイリングを実行するには翻訳を停止する必要が実験で翻訳を停止するために使用される方法が結果に影響を及ぼし、不正確な結果を引き起こす可能性があるため、これによりリボソームプロファイリングに問題が発生する可能性がリボソームプロファイリングは、翻訳とタンパク質合成のプロセスに関する特定の情報を取得するのに役立ちます。
こちらも参照
並進フレームシフト
HIV リボソーム フレームシフト シグナル
コロナウイルスフレームシフト刺激要素
リボソームのフレームシフト
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外部リンク
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