EIF4E - EIF4E

EIF4E
Белок EIF4E PDB 1ej1.png
Доступные конструкции
PDB Ортолог поиск: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы EIF4E , фактор инициации трансляции эукариот 4E, AUTS19, CBP, EIF4E1, EIF4EL1, EIF4F, eIF-4E
Внешние идентификаторы OMIM : 133440 MGI : 95305 HomoloGene : 123817 GeneCards : eIF4E
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_001130678
NM_001130679
NM_001968
NM_001331017

NM_007917
NM_001313980

RefSeq (белок)

NP_001124150
NP_001124151
NP_001317946
NP_001959

NP_001300909
NP_031943

Расположение (UCSC) Chr 4: 98,88 - 98,93 Мб Chr 3: 138,53 - 138,56 Мб
PubMed поиск
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши
EIF4E с 7MetGTP
4EBP (красный) связан с альфа-спиралями (голубой) eIF4E.

Эукариотического фактора инициации трансляции 4Е , также известный как eIF4E , является белком , который в организме человека кодируется eIF4E гена .

Структура и функции

Большинство эукариотических клеточных мРНК заблокированы на своих 5'-концах с 7-метил- гуанозин кэп структуры, m7GpppX (где Х представляет собой любой нуклеотид). Эта структура участвует в нескольких клеточных процессах, включая повышенную эффективность трансляции, сплайсинг, стабильность мРНК и ядерный экспорт РНК. eIF4E представляет собой фактор инициации трансляции эукариот, участвующий в направлении рибосом к кэп-структуре мРНК. Это 24-кД поли пептид , который существует как в качестве свободной формы и в рамках eIF4F предварительно комплекс инициации. Почти все клеточные мРНК требуют eIF4E для трансляции в белок. Полипептид eIF4E является ограничивающим скорость компонентом эукариотического аппарата трансляции и участвует в стадии связывания мРНК-рибосомы в синтезе эукариотического белка.

Другие субъединицы eIF4F представляют собой полипептид массой 47 кДа, называемый eIF4A , который обладает активностью АТФазы и РНК- геликазы , а также каркасный полипептид массой 220 кДа, eIF4G .

Некоторые вирусы разрезают eIF4G таким образом, что сайт связывания eIF4E удаляется, и вирус может транслировать свои белки без eIF4E. Также некоторые клеточные белки, наиболее известные из которых - белки теплового шока, не нуждаются в eIF4E для трансляции. И вирусы, и клеточные белки достигают этого через внутренний сайт входа в рибосому в РНК.

Регулирование

Поскольку eIF4E представляет собой фактор инициации, который относительно невелик, eIF4E является потенциальной мишенью для контроля транскрипции. Регуляция eIF4E может быть достигнута с помощью трех различных механизмов: транскрипции, фосфорилирования и ингибирующих белков.

а. Регулирование eIF4E с помощью экспрессии генов

Механизмы, ответственные за регуляцию транскрипции eIF4E, до конца не изучены. Тем не менее, несколько сообщений предполагают корреляцию между уровнями myc и уровнями мРНК eIF4E во время клеточного цикла. Основа этой взаимосвязи была дополнительно установлена ​​характеристикой двух сайтов связывания myc (CACGTG E box-повторов) в промоторной области гена eIF4E. Этот мотив последовательности является общим с другими мишенями in vivo для myc, и мутации в E-бокс-повторах eIF4E инактивировали промоторную область, тем самым уменьшая его экспрессию.

б. Регулирование eIF4E путем фосфорилирования

Стимулы, такие как гормоны, факторы роста и митогены, которые способствуют пролиферации клеток, также увеличивают скорость трансляции за счет фосфорилирования eIF4E. Хотя скорости фосфорилирования и трансляции eIF4E не всегда коррелируют, согласованные паттерны фосфорилирования eIF4E наблюдаются на протяжении всего клеточного цикла; при этом низкое фосфорилирование наблюдается во время фазы G 0 и M, а высокое фосфорилирование наблюдается во время фазы G 1 и S. Это доказательство дополнительно подтверждается кристаллической структурой eIF4E, которая предполагает, что фосфорилирование серинового остатка 209 может увеличивать сродство eIF4E к кэпированной мРНК.

c. Регулирование eIF4E ингибирующими белками

Сборка комплекса eIF4F ингибируется белками, известными как eIF4E-связывающие белки (4E-BP), которые представляют собой небольшие термостойкие белки, которые блокируют cap-зависимую трансляцию. Нефосфорилированные 4E-BP сильно взаимодействуют с eIF4E, тем самым предотвращая трансляцию; тогда как фосфорилированные 4E-BP слабо связываются с eIF4E и, таким образом, не мешают процессу трансляции. Кроме того, связывание 4E-BP ингибирует фосфорилирование Ser209 на eIF4E.

Роль eIF4E при раке

Роль eIF4E в развитии рака была установлена ​​после того, как Lazaris-Karatzas et al. сделали открытие, что сверхэкспрессия eIF4E вызывает онкогенную трансформацию фибробластов. После этого первоначального наблюдения многочисленные группы суммировали эти результаты на разных клеточных линиях. В результате активность eIF4E вовлечена в несколько видов рака, включая рак груди, легких и простаты. Фактически, профилирование транскрипции метастатических опухолей человека выявило отчетливую метаболическую сигнатуру, в которой известно, что eIF4E постоянно повышается.

FMRP подавляет трансляцию через связывание EIF4E

Белок умственной отсталости Fragile X ( FMR1 ) регулирует трансляцию специфических мРНК посредством связывания с eIF4E. FMRP действует путем связывания CYFIP1 , который напрямую связывает eIF4e в домене, который структурно подобен доменам, обнаруженным в 4E-BP, включая EIF4EBP3, EIF4EBP1 и EIF4EBP2. Комплекс FMRP / CYFIP1 связывается таким образом, чтобы предотвратить взаимодействие eIF4E-eIF4G, которое необходимо для осуществления трансляции . Взаимодействие FMRP / CYFIP1 / eIF4E усиливается присутствием мРНК (ов). В частности, BC1 РНК обеспечивает оптимальное взаимодействие между FMRP и CYFIP1. РНК-BC1 - это нетранслируемая дендритная мРНК, которая связывает FMRP, чтобы обеспечить его связь с конкретной целевой мРНК. BC1 может функционировать, регулируя взаимодействия FMRP и мРНК в синапсе (ах) посредством рекрутирования FMRP на соответствующую мРНК.

Кроме того, FMRP может рекрутировать CYFIP1 на специфические мРНК для репрессии трансляции. Ингибитор трансляции FMRP-CYFIP1 регулируется стимуляцией нейрона (ов). Повышенная синаптическая стимуляция привела к диссоциации eIF4E и CYFIP1, что позволило инициировать трансляцию.

Взаимодействия

Было показано, что EIF4E взаимодействует с:

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в общественном достоянии .