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.2001:26:155-84.
doi:10.1007/978-3-642-56688-26。

氨基酸对真核细胞翻译起始的调控

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氨基酸对真核细胞翻译起始的调控

S R金博尔. Prog-Mol亚细胞生物. 2001.

摘要

氨基酸通过多种机制调节真核细胞中mRNA的翻译。其中一种机制涉及mTOR的激活(图1)。mTOR控制无数下游效应器,包括RNA聚合酶I、S6K1、4E-BP1和eEF2激酶。在酵母中,可能在高等真核生物中,mTOR通过Tap42p/α4信号调节蛋白磷酸酶。通过磷酸化Tap42p/α4,mTOR消除了PP2 A和/或PP6对下游效应器的去磷酸化作用,导致其磷酸化增加。尽管目前仍在推测,但使用mTOR免疫沉淀物的体外结果表明,mTOR或相关激酶也可能直接参与磷酸化某些效应物。增强的RNA聚合酶I活性导致rDNA基因转录增加,而增强的S6K1活性促进TOP mRNA的优先翻译,如编码核糖体蛋白的mRNA。受刺激的RNA聚合酶I和S6K1活性共同促进核糖体的生物生成,增加细胞的翻译能力。4E-BP1的磷酸化禁止其与eIF4E关联,从而允许eIF4E绑定到eIF4G并形成活性eIF4F复合物。增加eIF4F形成优先刺激含有长的、高结构5'UTR的mRNA的翻译。最后,氨基酸会抑制eEF2激酶,导致eEF2在活性去磷酸化形式中的比例增加。通过抑制eEF 2磷酸化,氨基酸不仅可以刺激翻译伸长,但也可能通过提高核糖体上P位点脱乙酰tRNA的去除率来阻止GCN2的激活;GCN2的潜在激活剂。GCN2也可直接由tRNA合成酶抑制剂处理或在缺乏必需氨基酸的培养细胞中引起的脱乙酰化tRNA积累来调节。然而,由于氨基酸的tRNA合成酶的Km远高于禁食动物血浆中发现的氨基酸浓度,因此这种机制可能在体内哺乳动物中不起作用。GCN2的激活导致eIF2α亚单位的磷酸化增加,进而导致eIF2B的抑制。因此,通过阻止GCN2的激活,氨基酸保持eIF2B活性,从而促进所有mRNA的翻译,即促进全球蛋白质合成。

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