Loading article…
真核生物翻訳開始因子4G（eIF4G ）は、真核生物の翻訳開始に関与するタンパク質であり、eIF4Fキャップ結合複合体の構成要素である。eIF4Gのオルソログは、ヒト、酵母、コムギなど、複数の種で研究されてきた。しかし、eIF4Gは真核生物ドメイン にのみ存在し、キャップ構造を持たない細菌ドメインや古細菌ドメインには存在しない。そのため、eIF4Gの構造と機能は種によって異なる可能性があるが、ヒトのEIF4G1は広範な研究の対象となっている。（ヒトの他のパラログはEIF4G2とEIF4G3である。）
種を問わず、eIF4GはmRNAキャップに直接結合するタンパク質であるeIF4Eと強く結合する。これらはRNAヘリカーゼタンパク質であるeIF4AとともにeIF4F複合体を形成する。
細胞内では、eIF4Gは主に細胞質に存在し、通常はeIF4Eと結合している。しかし、核内にも存在し、その機能は不明である。ナンセンス変異依存性mRNA分解に関与している可能性が示唆されている。
eIF4Gは、真核生物開始因子4ガンマの略称です（文献では通常、ガンマはGに置き換えられています）。これは当初、分画法によって単離され、分画4ガンマに存在することが発見され、真核生物の翻訳開始に関与していました。
eIF4Gは、 eIF4F複合体のタンパク質以外にも、MNK-1、CBP80、CBP20、PABP、eIF3など、多くのタンパク質と結合することが分かっている。eIF4GはmRNAにも直接結合し、この機能のために複数の正電荷領域を持っている。いくつかのIRESもeIF4Gに直接結合し、 BTE CITEも同様である。
eIF4GはeIF4F複合体の重要な足場であり、40SリボソームサブユニットをmRNAにリクルートするのを助ける。
40Sリボソームが開始コドンを認識するメカニズムには、スキャニング、内部進入、シャントの3つがあります。スキャニングでは、40Sリボソームは開始部位（通常は「適切なコンテキスト」にあるAUG配列）を認識するまでRNAに沿ってスライドします。内部進入では、40SリボソームはmRNAの先頭（5'末端）からではなく、中間のどこかから開始します。シャントでは、40SリボソームがmRNAに沿ってスライドし始めると、大きなセクションを「ジャンプ」またはスキップします。このメカニズムはまだ不明です。eIF4Gは、HCV IRESまたはクリパウイルスIRESでの内部開始などの特殊な場合を除いて、ほとんどのタイプの開始に必要です。
eIF4Gは、43Sおよび48S翻訳開始複合体の組み立てに関与する開始因子である。この特定の開始因子はPABPI（ポリA結合タンパク質I）に結合し、PABPIはメッセンジャーRNAのポリ(A)テールと、入ってくる小リボソームサブユニット（40S）に結合しているeIF3に結合する。[ 1 ]
eIF4Gは乳がんに関与していることが示唆されている。特定の種類の乳がんではeIF4Gの発現量が増加し、IRESを含むmRNAの産生を増加させる。これらのmRNAは、血管侵入を促進する低酸素およびストレス関連タンパク質を産生する（これは腫瘍形成に重要である）。
eIF4Gによる翻訳開始の調節は、酵母や線虫などの発生中の生物におけるタンパク質合成に不可欠である。酵母ではeIF4Gの欠失は致死的である。[ 2 ]線虫C. elegansでは、eIF4Gのノックアウトにより、発生の初期幼虫期（L2）以降に発生できない動物が生じる。[ 3 ]発生におけるeIF4Gの重要な役割は成体では逆転し、eIF4Gの調節異常は寿命に悪影響を及ぼし、特定の老化関連疾患に対する感受性を高める（上記の疾患におけるeIF4Gを参照）。C. elegansの成体期にeIF4Gを阻害すると、寿命が劇的に延長し、食事制限中に見られる寿命の延長に匹敵する。[ 4 ]さらに、eIF4Gを阻害すると、全体的なタンパク質翻訳が減少し、ストレス応答に重要な遺伝子のmRNAが優先的に翻訳され、成長や生殖に関連する遺伝子のmRNAは翻訳されなくなる。[ 5 ]したがって、eIF4Gは成長期やストレス期におけるmRNAの翻訳の差異を制御していると考えられ、それが最終的に加齢に伴う衰退につながる可能性がある。
前述のように、eIF4Gは特定のIRESに結合します。IRESは当初ウイルスで発見されました。一部のウイルスIRESはeIF4Gに直接結合し、リボソームへのアクセスを得るためにeIF4Gを利用します。一部の細胞性mRNAもIRESを含んでいます（eIF4G自体を含む）。[ 6 ]
一部のウイルスプロテアーゼは、eIF4E結合領域を含むeIF4Gの一部を切断します。これにより、ほとんどの細胞性mRNAがeIF4Gに結合することが阻害されますが、IRESを持つ一部の細胞性mRNAは、このような条件下でも翻訳されます。
ウイルスIRESにおけるeIF4G結合部位の一例は、EMCV IRES（ヌクレオチド746～949）にある。[ 7 ]