Dovezi ale variației în planta complexă de inițiere a traducerii optime eIF4B, eIF4F și
Abstract
Inițierea sintezei proteinelor eucariote necesită numeroși factori pentru legarea și poziționarea corectă a ARNm pe ribozomul 40S. Înainte de interacțiunea ribozomului 40S și ARNm, grupul factorilor de inițiere eucariotici 4 (eIF4), eIF4A, eIF4B și eIF4F, funcționează în derularea structurii secundare dependente de ATP în regiunea 5 'netradusă (UTR) a ARNm (pentru recenzie, a se vedea Dever, 2002; Mathews, 2002; Sonenberg și Dever, 2003; Pestova și colab., 2007; Gallie, 2007). eIF4A, o singură polipeptidă (aproximativ 50 kD), este prototipul DEAD/H helicază și are motive de legare ATP și helicază (pentru o revizuire, vezi Rogers și colab., 2002). eIF4B este o proteină de legare a ARN (aproximativ 59 kD) care funcționează pentru a spori activitatea helicazei eIF4A și eIF4F (Bi și colab., 2000; Rogers și colab., 2001). Complexul de legare a capacului, eIF4F, este compus din două subunități, eIF4E (aproximativ 24 kD) și eIF4G (aproximativ 200 kD). eIF4E este proteina care leagă capacul, iar eIF4G interacționează cu mai multe componente ale mașinilor de translație, inclusiv eIF3, eIF4A și proteina de legare poli (A) (PABP; pentru revizuire, consultați Prévôt și colab., 2003). Plantele au a doua formă de eIF4F, eIF (iso) 4F, care are activități similare cu eIF4F, dar este compusă din subunitățile distincte genetic eIF (iso) 4G (aproximativ 86 kD) și eIF (iso) 4E (aproximativ 24 kD; Browning, 1996).
eIF4B a fost izolat din reticulocite de iepure (Trachsel și colab., 1977; Benne și Hershey, 1978), drojdie (Saccharomyces cerevisiae; Altmann și colab., 1993; Coppolecchia și colab., 1993), Drosophila melanogaster (Hernandez și colab., 2004) și plante (Browning și colab., 1989; Metz și colab., 1999). Stimulează traducerea ARNm, hidroliza ATP și activitățile de derulare a eIF4F și eIF4A (Grifo și colab., 1983, 1984; Ray și colab., 1985; Abramson și colab., 1987, 1988a, 1988b; Browning și colab., 1989; Rozen și colab., 1990; Lorsch și Herschlag, 1998; Bi și colab., 2000; Rogers, și colab., 2001; Khan și Goss, 2005). eIF4B are, de asemenea, un rol în traducerea mediată de site-ul ribozomului picornaviral (Meyer și colab., 1995; Ochs și colab., 1999, 2002; Rust și colab., 1999), oprirea traducerii mARN-ului gazdă herpes simplex (Doepker și colab., 2004) și reinitierea ARN policistronic a virusului mozaicului conopidă (Park și colab., 2004). eIF4B este o țintă pentru degradare în timpul apoptozei (Bushell și colab., 2000). Astfel de rapoarte sugerează un rol important pentru eIF4B în inițierea traducerii. Cu toate acestea, întreruperea genei unice pentru drojdia eIF4B nu este letală. Rezultă un fenotip care este sensibil la frig și care crește încet (Altmann și colab., 1993; Coppolecchia și colab., 1993). În mod similar, mutarea interferenței ARN a genei unice Drosophila eIF4B sugerează că eIF4B este necesară în timpul foametei, dar nu este esențială pentru supraviețuire în condiții optime (Hernandez și colab., 2004). Spre deosebire de alți factori de inițiere, eIF4B este slab conservat la plante, animale și ciuperci la nivelul secvenței de aminoacizi. Astfel, eIF4B este cel mai probabil conservat la nivelul structurii și/sau funcției.
Regiunea responsabilă de dimerizarea in vitro a nivelului scăzut de legare a eIF4B și ARN de grâu este situată în capătul C al proteinei și conectează cele două sitemuri de interacțiune tandem eIF4A și PABP (Cheng și colab., 2008). Dimerizarea parțială a grâului eIF4B in vitro este stimulată în prezența zincului (Cheng și colab., 2008).