Faze mRNA prevoda na sintezu proteina

U proteklih nekoliko desetljeća, kontrolu nad ekspresija gena na razini translaciona, To je bio rast procesa regulacije, proliferacija, maligne transformacije i apoptoze. mRNA prevođenje propis može promijeniti ukupni translaciona ili ribozomalne kapacitet ćelije (i.e. broj ribozomi), ili promijeniti ili ribozomalne translaciona efikasnost (i.e. količinu proteina sintetiziran u ribozomu audio).

Osim toga, mijenja ribozomalne efikasnost može biti ograničena na izražavanje propisa specifičnih proteina (npr mRNA feritin) ili da utiču na brzinu prevođenja specifičnih proteina, koji se potom uključeni u mRNA prijevod i samim tim imaju globalni sveobuhvatan utjecaj na performanse i efikasnost mRNA prevođenje (npr terminal oligopirimidina mRNA kao što je opisano u daljnjem tekstu ).

promjena ribozomalne kapaciteta To ukazuje na promjenu sadržaja ribozomalne proteina i ribozomalna RNK (rRNA) u ćeliji. Vrijeme potrebno za modifikaciju ovih populacija je pokazala da promjena ukupne sintezu proteina i mogu samo hroničnih bolesti u ribozomalne kontejner ili kao što dugo države kao dugo gladovanje ili nekontrolisanog dijabetesa.

nivo RNK također pogođeni dobi. Konkretno, ukupna stopa prometa rRNK i RNK (tRNA) u cijelom tijelu u nedonoščadi 3-4 puta veći nego kod odraslih, i RNK promet u neonatalnoj 6 puta veći nego kod odraslih. Ovo ukazuje na činjenicu da je visoka stopa rasta u novorođenčadi je moguće zahvaljujući sposobnost organizma da stvara i koristi translaciona aparat.

svaki ribosome se sastoji od 80 različitih proteina i RNK vrsta 4 (5S, 5.8S, 18S, 28S). Tri vrste RNK (5.8S, 18S, 28S) prepisuju iz jednog gena (45S ribozomalne DNA (rDNA)) tip RNK polimeraze I. RNK polimeraze Transkripcija tipa I ubf poboljšane faktor transkripcije (propis jedinice faktor naknadne signalnog kruga). Stajao poboljšanje procesa anabolički može biti praćeno povećanim izražavanja i / ili aktivnost proteina UBF, kao rezultat povećanog transkripcija 45S rDNA. Na primjer, povećana aktivnost UBF promovira kardiomiocita hipertrofiju novorođenčadi.

na ribozomalne kapaciteta To može utjecati na sintezu ribozomalne proteina. Regulacija sinteze nastaje zbog prisustva pirimidina sekvence je 5 'neprevedenih regija gena. Ovaj fragment oligopirimidina terminal (TOP) se nalazi pretežno u mRNK kodiraju ribozomalne proteina, mRNA prevođenje faktora, istezanje faktore kao što su eEFIA i eEF2, i poli (A) -binding protein koji učestvuju u formiranju ribozome.

smanjenje prevođenje TOP mRNK belkovosinteticheskuyu smanjuje ukupni kapacitet ćelije kao TOP mRNA kodira prevodilački aparata. Nekoliko studija su povezani putu fosfatidilinozitola-3-kinaze i mTOR signalizaciju u translaciona aktiviranje TOP mRNK, ali do danas precizna uloga svakog od staza u ovom procesu nije u potpunosti definiran. Hrane koja sadrži proteine, povećava nivo prevođenja TOP mRNK, dok dijeta osiromašenim amino kiseline, smanjuje se.

nedostatak amino kiseline To može dovesti do slabljenja sintezu gotovo bilo proteina, ali sinteza proteina kodiran TOP mRNK, potisnuta mnogo puta jači od većine sintezu proteina. Ojačana kočenja TOP mRNK zbog nedovoljne ponude proteina uzrokovane binarni kontrolni mehanizam za principu "sve ili ništa", koji mijenja asocijacija molekula TOP mRNK sa polysomes (emitiranje stanovnika ribozome) povezanosti sa subpolisomami (nontranslating stanovnika ribozome). Tokom ovog translaciona aparata značajno deaktivirana ili uskoro u nestabilnom modu.

Signalni put je važno u regulacija mRNA prevođenje vrh i, shodno tome, za biogeneza ribozoma, protein kinaze uključuje mTOR. mTOR oblici odvojiti signalizaciju kompleksa sa dodatnim interakciji proteina, koji onda izazivaju translaciona aparat da adekvatno odgovori na faktore hranjivih tvari inzulin / rast, i energetski status. Dakle, put signala pretvaranje mTOR, je važan mehanizam kojim eukariota prilagoditi svoj potencijal biosintezu proteina u odgovoru na stanja životne sredine koje okružuju ćelije.

Nutrijenata zavisna mTOR kompleksa 1, reagira i hormona i status amino kiselina, aktivira signalni put kinaze ribozomalne proteina S6 (S6K1), hipertrofija kontrolu ćelija i glukoze homeostaze. Nutrijenata zavisna mTOR kompleksa 2 je važan faktor u regulaciji aktina citoskeletonom sinteze i razvoj i remodeliranje tkiva. Pored toga, mTOR kontrolira proliferaciju, sinteza prerada rRNK unaprijed rRNK i autofagije. Dakle, signalni put mTOR kontrolira širok spektar različitih događaja u vezi s rastom i razvojem.

Treba napomenuti da je mTOR i signalizaciju kompleksi zauzimaju centralno mjesto u svim procesima koji se odnose na rast, a samim tim, neophodne za rast novorođenčadi i anabolički odgovor na hranljivih materija.

Regulacija ribozomalne kapaciteta To daje tijelu priliku da se prilagode dugoročne promjene. S druge strane, ako je potrebno, promijenite ribozomalne efikasnost može postići bez odlaganja, jer je cela belkovosintetichesky aparat je već prisutna. Spisak uslova koje mijenjaju efikasnost ribozomalne uključuju ishrane, hipoksija, i hormonske fluktuacije. Promjene uključuju ribozomalne propis efikasnosti na prevođenje nivou mRNA.

Video: Odgovor biosinteze proteina

Prevođenje mRNA veoma organizovan i višekomponentne signalni put, koji se može podijeliti u tri koraka:
(1) pokretanje;
(2) istezanje;
(3) prestanka.

U početnoj mala bina (40S) ribozomalne podjedinice uključeni u odabranom mRNA i zajedno sa velikim (60S) ribozomalne podjedinice obliku ribozomu 80S, koji je u stanju da prepozna početak Translational proces start kodon i istezanje. proces istezanje uključuje aminokiseline energetski intenzivan postupak toga, jedan za drugim, do produžujući peptid lanac. prestanak korak se sastoji od identifikacije stop kodon i odvajanje mRNA iz ribozomalne podjedinica.

Svaki od ovih koraka regulirano određene kategorije faktora protein fazama odnosno eukariotskih pokretanje faktor (EIF), eukariotskim faktori istezanja (Eef) i faktor eukariotskim otpuštanje (ERF). Većina tih proteina faktora koji reguliraju prevođenje imaju nekoliko podjedinica i sadrže mesta vezivanja za interakciju s drugim faktorima prevođenje, kao i za pridruživanje ribozomu. Osim toga, neki od njih mogu izlagati katalitičku aktivnost koja se može koristiti za stimulaciju ili inhibirajući prevođenje.