真核起始因子3

eIF3(eukaryotic initiation factor 3,真核起始因子3)是最大的真核起始因子,在哺乳动物细胞中,其分子量超过了600KDa。eIF3是真核翻译起始进程中起着核心作用。[1]例如,eIF3可以使eIF2·GTP·Met-tRNAi三联体复合物稳定地结合到40S核糖体亚基上,并促使43S前起始复合物的形成;它能够通过促进mRNA与40S亚基结合;而且,它还可以与游离的40S亚基结合,影响40S亚基与60S亚基及其他eIF的结合或解离等等。[2]

人类eIF3的电子显微镜结构

eIF3是一个结构中心,可以与不同的真核起始因子以及RNA结合来调控整个翻译起始进程。[3]

eIF3是一个多亚基复合物,也是最复杂的起始因子。哺乳动物中存在13种不同的亚基(a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l和m),而部分酵母中只有6个(a、b、c、g、i、j)。[3][2]

功能

真核翻译起始机制简图。图中显示了各个真核起始因子,包括eIF3,在其中发挥的作用。

eIF3参与了真核翻译起始进程中大多数的反应。[1]eIF3可以与游离的40S核糖体亚基结合,阻止40S亚基与60S核糖体亚基的直接结合,从而防止形成无翻译活性的80S核糖体;通过与eIF2的相互作用,eIF3可以使eIF2·GTP·Met-tRNAi三联体复合物稳定地结合到40S亚基上,并促使43S前起始复合物的形成;eIF3可能通过与eIF4G的相互作用[4][5]来或者通过直接与mRNA结合,促进mRNA与40S亚基结合,从而帮助48S前起始复合物的形成。eIF3也在重起始(reinitiation)的扫描和起始AUG密码子的选择中发挥作用。[6][7]

除了在翻译起始过程中发挥核心作用,eIF3还被发现参与翻译过程以及细胞周期的调控。[8][9]通过调节不同类型的mRNA的翻译起始,eIF3就可能选择性地调控蛋白的合成,从而对细胞的生长进行调控。而eIF3的a、b、e和k[10]亚基都可能参与细胞周期调控。

亚基组成和结构

eIF3是一个多亚基复合物,目前发现的亚基共有13个,但不同的物种所含的亚基数量差异很大,例如哺乳动物中含有所有的13个亚基,而酿酒酵母中只含有6个亚基。eIF3许多亚基中都含有PCI和MPN结构域,这两类结构域都是参与蛋白-蛋白相互作用的;而eIF3c和3g中出现的RNA识别(RNA recognition motif,RRM)结构域则可能是参与RNA的结合。这些结构域提示eIF3是一个结构中心,通过与不同的起始因子以及RNA结合来调控整个翻译起始进程。[2]尽管在亚基数目上有很大区别,但在酵母和人中都发现a、b、c、g和i亚基能够形成一个核心复合物,这5个亚基的氨基酸序列相当保守,而且它们对于酵母的生长都是必需的,[11][12]因此这5个亚基就被称为核心亚基,而其他亚基则被称为非核心亚基。

eIF3亚基组成[3][13]
亚基 包含结构域
功能
a PCI 与40S亚基和eIF4F结合;参与多因子复合物(MFC)聚合;参与招募三联体和mRNA
b RRM 与40S亚基结合;参与MFC聚合、招募三联体和mRNA;参与扫描起始密码子
c PCI 与40S亚基结合;参与MFC聚合、招募三联体和mRNA、AUG密码子识别
d - 可能为mTOR和S6K1蛋白提供结合位点
e PCI 与eIF4B和CaMV TAV(重起始中)结合
f MPN -
g RRM、锌指 -
h MPN -
i WD40 -
j - 与40S亚基结合;参与MFC聚合
k[14] PCI 与40S亚基结合
l - -
m PCI -

参考资料

  1. (英文)Pain VM. . Eur J Biochem. 1996, 236: 747–71.
  2. (英文)Hershey JWB & Merrick WC. . Nahum Sonenberg, John W. B. Hershey, Michael Mathews (编). . Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2000.
  3. (英文)Hinnebusch AG. . Trends Biochem Sci. 2006, 31: 553–62. PMID 16920360.
  4. (英文)Korneeva, N.L.; et al. . J Biol Chem. 2000, 275: 41369–76.
  5. (英文)Lamphear, B.J.; et al. . J Biol Chem. 1995, 270: 21975–83.
  6. (英文)Park, H.S.; et al. . Embo J. 2004, 23: 1381–91.
  7. (英文)Park, H.S.; et al. . Cell. 2001, 106: 723–33.
  8. (英文)Dong, Z. and Zhang, J.T. . Crit Rev Oncol Hematol. 2006, 59: 169–80.
  9. (英文)Pyronnet, S. and Sonenberg, N. . Curr Opin Genet Dev. 2001, 11: 13–8.
  10. (英文)Shen, X.; et al. . FEBS Lett. 2004, 573: 139–46.
  11. (英文)Phan, L.; et al. . Mol Cell Biol. 1998, 18 (8): 4935–46.
  12. (英文)Fraser, C.S.; et al. . J Biol Chem. 2004, 279 (10): 8946–56.
  13. (英文)Burks, E.A.; et al. . J Biol Chem. 2001, 276 (3): 2122–31.
  14. (英文)Scheel, H. and Hofmann, K. . BMC Bioinformatics. 2005, 6 (1): 71.

参见

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