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真核生物翻訳開始因子 4F ( eIF4F ) は、メッセンジャー RNA (mRNA)の5' キャップに結合して真核生物の翻訳開始を促進するヘテロ三量体タンパク質複合体です。eIF4F 複合体は、DEAD ボックスRNA ヘリカーゼeIF4A、キャップ結合タンパク質eIF4E、および大きな「足場」タンパク質eIF4Gという 3 つの非同一サブユニットで構成されています。[2] [3]哺乳類の eIF4F 複合体は 1983 年に初めて説明され、それ以来、キャップ依存性翻訳開始の分子メカニズムの主要な研究分野となっています。[3]
関数
eIF4Fは、キャップ依存性翻訳開始時に、小さなリボソームサブユニット（40S）をmRNAの5'キャップにリクルートするのに重要です。複合体の構成要素は、キャップ非依存性翻訳開始にも関与しています。たとえば、特定のウイルスプロテアーゼはeIF4Gを切断してeIF4E結合領域を除去し、キャップ依存性翻訳を阻害します。[3]
構造
eIF4F成分の構造は、様々な方法によって個別に、また部分複合体として解明されているが、現在のところeIF4Fの完全な構造は解明されていない。[4]
サブユニット
哺乳類では、eIF4E•G•A三量体複合体は細胞から直接精製できるが、酵母細胞からは2つのサブユニットeIF4E•Gのみが精製できる。[ 3] eIF4Eはm7G 5'キャップとeIF4Gスキャフォールドに結合し、mRNA 5'末端を他の開始因子とmRNAのハブに接続する。eIF4G•Aの相互作用は、eIF4AのRNAヘリカーゼ活性を介して43S前開始複合体（43S PIC）の一本鎖RNAランディングパッドの形成を導くと考えられている。[3]
eIF4Fタンパク質はさまざまな結合パートナーと相互作用し、ヒトゲノムにはeIF4A、eIF4E、eIF4Gの複数の遺伝子アイソフォームが存在します。哺乳類では、eIF4FはeIF3によってeIF4Gを介して40Sリボソームサブユニットに架橋されていますが、出芽酵母にはこの接続がありません。[3] eIF4GとPABPの相互作用は、mRNA粒子の環状化を媒介すると考えられています。[5]
ヒトタンパク質のおおよその分子量。
eIF4F 三量体を構成する主要なタンパク質に加えて、eIF4F 複合体はeIF4BやeIF4Hなどのタンパク質と機能的に相互作用します。eIF4G の珍しいアイソフォームであるeIF4G2または DAP5 も、非標準的な翻訳機能を果たすようです。
規制
eIF4FのeIF4Eサブユニットは、eIF4E結合タンパク質（4E-BP）を介したmTORシグナル伝達の重要な標的である。[3] mTORによる4E-BPのリン酸化はeIF4Eへの結合を阻害し、eIF4EがeIF4Gに結合して翻訳開始に参加できるようにする。[3]
参照
参考文献
- ^ Gross, John D.; Moerke, Nathan J.; von der Haar, Tobias; Lugovskoy, Alexey A.; Sachs, Alan B.; McCarthy, John EG; Wagner, Gerhard (2003). 「mRNA キャップへのリボソームのロードは eIF4G と eIF4E 間の立体配座結合によって駆動される」. Cell . 115 (6). Elsevier BV: 739–750. doi : 10.1016/s0092-8674(03)00975-9 . ISSN 0092-8674. PMID 14675538.
- ^ Aitken CE、Lorsch JR (2012年6 月)。「真核生物における翻訳開始のメカニズム概要」。Nature Structural & Molecular Biology。19 ( 6): 568–76。doi :10.1038/nsmb.2303。PMID 22664984。S2CID 9201095 。
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- ^ Iwasaki S, Floor SN, Ingolia NT (2016年6月). 「RocaglatesはDEADボックスタンパク質eIF4Aを配列選択的翻訳リプレッサーに変換する」. Nature . 534 (7608): 558–61. Bibcode :2016Natur.534..558I. doi :10.1038/nature17978. PMC 4946961. PMID 27309803 .
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