真核生物mRNA翻译起始机制研究进展

在真核生物中,mRNA翻译是一个复杂的多步骤过程,包括起始、延伸和终止3个阶段。其中,起始阶段的调控是影响mRNA翻译的关键。目前已经发现,mRNA翻译起始方式有多种,以最早发现的m ⁷G帽依赖性扫描机制最为经典,但当细胞处于逆境,经典起始机制受到抑制时,其他类型的起始机制会将其替代以保证翻译的顺利进行。本文对目前已发现的真核生物mRNA不同翻译起始机制特别是经典起始机制的替代机制进行了综述,旨在为深入认识真核生物基因在翻译水平上的表达调控提供参考。     

真核生物mRNA的帽结构与由结合蛋白

帽结构是所有ＲＮＡ聚合酶Ⅱ转录产物的特征性结构,它在ｍＲＮＡ的功能和代谢的很多方面起作用。在这些过程中还离不开相关蛋白质对它的识别和粘附,作为它行使功能的媒介,这些蛋白南就称为帽结合蛋白（Ｃａｐ－Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｉｎ,ＣＢＰ）。该文主要讨论了帽结构与胞质中的ＣＢＰ－ｅＩＦ４Ｅ（ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ４Ｅ,真核核起始因子４Ｅ）的相互作用在ｍＲＢＮＡ指导的     

依赖于5′端非编码区高级结构的真核生物mRNA翻译调控

翻译水平的调控是真核基因表达调控的重要环节.近年来的研究表明,许多真核基因的翻译依赖于RNA5′端非编码区的结构元件.一些小结构元件,如铁离子反应元件,具有1个茎环结构,由铁离子介导控制转铁蛋白的翻译.核糖开关通过结合特定代谢分子在2种结构状态下切换,调控可变剪接和翻译起始.另1个高度结构化的mRNA元件是内部核糖体进入位点,通过富集核糖体和起始因子促进基因的表达.本文综述了依赖于小结构元件、内部核糖体进入位点和核糖开关的真核基因翻译起始调控相应的研究成果和研究方法.对于研究的前景以及可能存在的挑战也作出阐述.     

依赖于5′端非编码区高级结构的真核生物mRNA翻译调控

翻译水平的调控是真核基因表达调控的重要环节.近年来的研究表明,许多真核基因的翻译依赖于RNA 5′端非编码区的结构元件.一些小结构元件,如铁离子反应元件,具有1个茎环结构,由铁离子介导控制转铁蛋白的翻译. 核糖开关通过结合特定代谢分子在2种结构状态下切换,调控可变剪接和翻译起始.另1个高度结构化的mRNA元件是内部核糖体进入位点,通过富集核糖体和起始因子促进基因的表达.本文综述了依赖于小结构元件、内部核糖体进入位点和核糖开关的真核基因翻译起始调控相应的研究成果和研究方法.对于研究的前景以及可能存在的挑战也作出阐述.     

真核生物mRNA非翻译区结构特征与mRNA翻译

真核生物中蛋白质合成通常在翻译水平受到调控,而mRNA非翻译区与mRNA翻译之间关系密切。真核生物mRNA非翻译区长度、mRNA二级结构、GC含量、顺式作用元件与反式作用因子、mRNA帽端结构和多聚腺苷酸尾等结构对翻译具有重要的调控作用。本文就真核生物mRNA非翻译区结构特征对其翻译的影响做一综述。     

真核生物mRNA的帽结构与帽结合蛋白

帽结构是所有ＲＮＡ 聚合酶Ⅱ转录产物的特征性结构,它在ｍ ＲＮＡ 的功能和代谢的很多方面起作用． 在这些过程中还离不开相关蛋白质对它的识别和粘附,作为它行使功能的媒介,这些蛋白质就称为帽结合蛋白（Ｃａｐ－Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｐｒｏｔｅｉｎ,ＣＢＰ）． 该文主要讨论了帽结构与胞质中的ＣＢＰ－ｅＩＦ４Ｅ（ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ ４Ｅ,真核起始因子４Ｅ）的相互作用在ｍ ＲＮＡ 指导的翻译起始中的作用机制,以及帽结构与核内发现的另一种ＣＢＰ复合体相互作用在ｍ ＲＮＡ 加工中的作用．     

IRES介导的非帽依赖翻译调控研究进展

内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site, IRES)是一种存在于RNA内部的特殊功能元件,其可在不依赖5’端帽子结构的情况下直接招募核糖体启动蛋白翻译,已被发现与多种细胞过程密切相关。近来,越来越多的证据表明IRES在环形RNA翻译调控中扮演着极其重要的角色,由此IRES引起人们的极大关注。本文针对目前真核细胞中IRES介导的翻译调控机制进行了综述,并对IRES元件相关生物信息学工具进行了总结。     

真核生物mRNA 3′非翻译区的功能

真核生物mRNA的3′非翻译区的功能复杂多样,不仅能调控其mRNA的稳定性、控制mRNA的亚细胞定位,而且还在特定氨基酸的编码过程中起着指导作用.一些真核生物mRNA的3′非翻译区内的突变可引起疾病的发生.近几年的研究又发现,一些真核生物mRNA的3′非翻译区还具有抑制肿瘤生长的功能.     

真核生物mRNA的上端序列和翻译启始的调控

原核生物mRNA的翻译效率主要取决于上端启始密码AUG以下7-11个、富含嘌岭碱基的序列,即所谓Shine—Dalgano(SD)序列(基本上是5’AGGAGGU3’)。大肠杆菌核糖体上靠近16SrRNA3’末端的序列(基本上是5’ACCACU3’)可能是与该mRNA的SD序列配对的。     

真核生物蛋白质翻译的内部起始机制

蛋白质翻译过程中,翻译的起始步骤是非常重要的．真核生物的翻译起始主要是通过依赖帽子结构的扫描机制进行的．近几年在翻译的研究工作中发现,在一些动物病毒中,蛋白质合成通过一种不同于扫描机制的内部起始机制起始翻译．用内部起始机制翻译的mRNA的5′端非翻译区有一个相对保守的结构,它在内部起始过程中具有重要作用,一些特异的蛋白质因子能够促进在特定位点起始翻译．     

真核mRNA 3′非翻译区在基因表达中的作用

真核生物mRNA的3′非翻译区(3′-UTR)在基因表达调控中发挥重要作用.它不仅调控mRNA在体内的稳定性和降解速率,控制着mRNA的利用效率,还参与mRNA翻译过程的调控.     

雌激素受体2（ESR2）mRNA 5′非翻译区内部核糖体进入位点活性的鉴定与分析

真核生物除了传统的帽依赖型翻译机制外,还存在内部核糖体进入位点（internal ribosome entry site, IRES）介导的翻译机制。雌激素受体2（estrogen receptor 2, ESR2）是雌激素受体家族成员之一,其编码的蛋白质在许多肿瘤中发挥重要的作用。ESR2蛋白的异常表达会导致众多肿瘤的发生,但其蛋白质翻译水平的调控机制至今仍不清楚。研究发现,在药物刺激的条件下,乳腺癌细胞MCF7/WT中ESR2蛋白的表达提高,但是其转录水平基本未见发生改变。猜测ESR2 mRNA 5′非翻译区（5′ untranslated region, 5′ UTR）具有IRES活性。为了验证ESR2 mRNA 5′ UTR是否具有IRES元件,将ESR2 mRNA 5′ UTR插入到双顺反子报告基因载体（pRF）中,构建pRL-ESR2-FL重组质粒载体,将其瞬时转染到HEK293细胞。结果发现,ESR2 mRNA 5′ UTR有假定的IRES活性。并且通过3个排除实验验证了ESR2 IRES活性与其5′ UTR中的内部潜在启动子（P<0.0001）、内部剪切位点以及核糖体通读无关。进一步对其序列进行截短研究发现,ESR2 IRES活性发挥的关键区域是3′端的439～468 nt,且ESR2 IRES最大活性的发挥依赖于5′ UTR序列的完整性。并且发现,ESR2 IRES活性的发挥不但需要特定的一级核酸序列,还要有稳定的二级茎环结构。此研究有望为ESR2蛋白调控的相关疾病提供新的药物治疗靶点。     

真核生物mRNA上的化学修饰和基因表达调控

从1951年首个RNA修饰被发现以来,细胞内天然RNA上已有超过160种化学修饰被鉴定.早期关于RNA修饰的研究大多集中于细胞内丰度较高的转运RNA(transfer RNA,tRNA)、核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)和核内小RNA(small nuclear RNA,snRNA).近年来,随着测...     

真核生物mRNA 3'非翻译区的功能

真核牛物mRNA的3'非翻译区的功能复杂多样,不仅能调控其mRNA的稳定性、控制mRNA的亚细胞定位,而且还在特定氨基酸的编码过程中起着指导作用.一些真核生物mRNA的3'非翻译区内的突变可引起疾病的发生.近几年的研究义发现,一些真核生物mRNA的3'非翻译区还具有抑制肿瘤生长的功能.     

真核mRNA3′非翻译区在基因表达中的作用

真核生物ｍＲＮＡ的３′非翻译区（３′ＵＴＲ）在基因表达调控中发挥重要作用．它不仅调控ｍＲＮＡ在体内的稳定性和降解速率,控制着ｍＲＮＡ的利用效率,还参与ｍＲＮＡ翻译过程的调控．     

eIF4A在帽依赖和IRES介导的翻译起始中的作用

生物体内翻译起始机制分为两类：帽依赖性翻译起始和内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites, IRES)介导的翻译起始。真核生物的翻译起始为经典的帽依赖性翻译起始模型,而大多数正链RNA病毒选择依赖于IRES的翻译机制。真核翻译起始因子4A (eukaryotic initiation factor 4A, eIF4A)是DEAD-box RNA解旋酶家族的成员,具有依赖于RNA的ATP酶活性和RNA解旋酶活性,而e IF4A具体的解旋机制至今仍不清晰。同时,eIF4A与其他翻译因子有着复杂而紧密的联系,在帽依赖性与IRES介导的翻译起始过程中扮演着至关重要的角色。本文主要对eIF4A的功能、结构以及eIF4A在帽依赖性与IRES介导的翻译起始过程中的机制作一综述。     

真核mRNA 3′非翻译区的功能研究进展

真核mRNA的3′非翻译区的功能比人们目前认为的更为复杂.近年来的研究揭示,mRNA 3′非翻译区不但决定该mRNA的稳定性,而且还控制着该特定mRNA的翻译时间、翻译地点和翻译产物.值得注意的是真核mRNA 3′非翻译区内的突变可能导致肿瘤的发生.文章介绍了1991-1992年间国际上关于3′非翻译区的一些新发现.     

真核mRNA3′非翻译区的功能研究进展

真核ｍＲＮＡ的３′非翻译区的功能比人们目前认为的更为复杂。近年来的研究揭示,ｍＲＮＡ３′非翻译区不但决定该ｍＲＮＡ的稳定性,而且还控制着该特定ｍＲＮＡ的翻译时间、翻译地点和翻译产物。值得注意的是真核ｍＲＮＡ３′非翻译区内的突变可能导致肿瘤的发生。文章介绍了１９９１—１９９２年间国际上关于３′非翻译区的一些新发现。