Kozak序列

科扎克共有序列, 或Kozak 序列 ，是在真核生物的mRNA中共有的(gcc)gccRccAUGG序列 。它在翻译过程的启动中扮演了重要角色。[1]，得名自揭示了其重要性的玛丽莲·科扎克。

序列标识为(gcc)gccRccAUGG, 源自科扎克对大范围的样本（共约699种）[2]的归纳和分析，其中：

  1. 小写字母表示此位置处最常见的碱基（仍然可以变化）;
  2. 大写字母表示高度保守的碱基，例如“AUGG”序列是不变的或很少，甚至根本没有变化，唯一的例外是IUPAC的模糊码[3]。“R”这表明嘌呤（A或G）总是在这个位置上（科扎克声称A更常见）
  3. 括号内的序列((gcc))重要性不明。

科扎克的研究局限于脊椎动物的一部分（例如人类，牛，猫，狗，鸡，豚鼠，仓鼠，小鼠，猪，兔，羊，非洲爪蟾）。

简介

这个序列在mRNA分子上被核糖体识别为翻译起始位点，即蛋白质是由此开始被该mRNA分子编码的。核糖体需要此序列，或一个可能的可变形式（见下文）来启动翻译。Kozak序列不应与核糖体结合位点（RBS）相混淆，后者一般为信使RNA的5'端帽或内部核糖体进入位点（IRES）。

在体内(In vivo)，不同的mRNA上这段区域往往不完全匹配，由一个给定的mRNA合成蛋白质的量取决于Kozak序列的强度。[4] 这个序列中的一些核苷酸比其它的更重要：AUG是最重要的，因为它是实际的起始密码子，在对应蛋白质的N-末端编码一个甲硫氨酸。（很少地，CUG被用作起始密码子，编码亮氨酸，而不是典型的蛋氨酸作为起始。）“AUG”的A被定为1号位的话，对于一个“强”的Kozak序列，核苷酸在相对于1号核苷酸的4号位（即G所在的位置）和-3号位（即R的位点，没有号码0的位置）必须匹配一般的Kozak序列。“适中”强度的Kozak序列只有上述两个中的一个匹配，而“弱”的两个都不匹配。在-1和-2的cc并不那么保守，但有助于提升整体强度。[5]有证据表明， 在-6位的G在翻译起始中也是重要。 [1]

体内有这些类型的Kozak序列的例子，他们很可能是演变而来的基因调控的又一机制。Lmx1b （页面存档备份，存于）是“弱”Kozak序列基因的一个例子。[6]从这样的位点起始的翻译，mRNA序列需要有额外的特性，以便使核糖体识别起始密码子。


变异

研究显示β-珠蛋白基因（β+45;人类）在-6位G—>C的变异表现打乱血液和生物合成功能的表型。这是首个被发现的人类Kozak序列变异。它在一个意大利东南部的地中海贫血家庭中被发现。[1]

共有序列的可变形式

 
(gcc)gccRccAUGG
       AGNNAUGN
        ANNAUGG
        ACCAUGG
     GACACCAUGG
不同真核生物中的类Kozak序列
生物类群门共有序列
脊椎动物
gccRccATGG[2]
果蝇 (Drosophila spp.)节肢动物门  cAAaATG[7]
酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)子囊菌门aAaAaAATGTCt[8]
粘菌 (Dictyostelium discoideum)变形虫门aaaAAAATGRna[9]
纤毛虫纤毛虫门nTaAAAATGRct[9]
疟原虫 (Plasmodium spp.)顶复门taaAAAATGAan[9]
弓形虫 (Toxoplasma gondii)顶复门gncAaaATGg[10]
Trypanosomatidae眼虫门nnnAnnATGnC[9]
陆生植物
  AACAATGGC[11]

参见

参考
  1. De Angioletti M, Lacerra G, Sabato V, Carestia C. . Br J Haematol. 2004, 124 (2): 224–31. PMID 14687034. doi:10.1046/j.1365-2141.2003.04754.x.
  2. Kozak M. . Nucleic Acids Res. October 1987, 15 (20): 8125–8148 [2014-02-05]. PMC 306349 可免费查阅. PMID 3313277. doi:10.1093/nar/15.20.8125. （原始内容存档于2019-09-15）.
  3. Nomenclature for Incompletely Specified Bases in Nucleic Acid Sequences （页面存档备份，存于）, NC-IUB, 1984.
  4. Kozak M. . Nature. 1984, 308 (5956): 241–246 [2014-02-05]. PMID 6700727. doi:10.1038/308241a0. （原始内容存档于2017-05-06）.
  5. Kozak M. . Cell. 1986, 44 (2): 283–92 [2014-02-05]. PMID 3943125. doi:10.1016/0092-8674(86)90762-2. （原始内容存档于2017-05-06）.
  6. Dunston JA, Hamlington JD, Zaveri J; et al. . Genomics. September 2004, 84 (3): 565–76. PMID 15498463. doi:10.1016/j.ygeno.2004.06.002.
  7. Cavener DR. . Nucleic Acids Res. February 1987, 15 (4): 1353–61 [2014-02-05]. PMC 340553 可免费查阅. PMID 3822832. doi:10.1093/nar/15.4.1353. （原始内容存档于2019-09-15）.
  8. Hamilton R, Watanabe CK, de Boer HA. . Nucleic Acids Res. April 1987, 15 (8): 3581–93 [2014-02-05]. PMC 340751 可免费查阅. PMID 3554144. doi:10.1093/nar/15.8.3581. （原始内容存档于2019-09-15）.
  9. Yamauchi K. . Nucleic Acids Res. May 1991, 19 (10): 2715–20 [2014-02-05]. PMC 328191 可免费查阅. PMID 2041747. doi:10.1093/nar/19.10.2715. （原始内容存档于2019-09-15）.
  10. Seeber, F. . Parasitology Research. 1997, 83 (3): 309–311. PMID 9089733. doi:10.1007/s004360050254.
  11. Lütcke HA, Chow KC, Mickel FS, Moss KA, Kern HF, Scheele GA. . EMBO J. January 1987, 6 (1): 43–8. PMC 553354 可免费查阅. PMID 3556162.


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