終止子與翻譯延伸因子相互作用

1/1終止子與翻譯延伸因子相互作用第一部分終止子的結(jié)構(gòu)和功能 2第二部分翻譯延伸因子的類型和作用 3第三部分終止子與延伸因子之間的起始識(shí)別 6第四部分解碼中心內(nèi)的相互作用機(jī)制 7第五部分延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成 10第六部分釋放因子在終止過程中的作用 12第七部分終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控 15第八部分突變對(duì)終止子-延伸因子相互作用的影響 17

第一部分終止子的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)終止子的結(jié)構(gòu)

1.終止子是由三個(gè)連續(xù)的核苷酸組成的密碼子，通常為UAA、UAG或UGA。

2.終止子不編碼氨基酸，而是充當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)翻譯過程中的終止信號(hào)。

3.終止子位于開放閱讀框的末端，標(biāo)志著翻譯過程的結(jié)束。

終止子的功能

1.終止子與釋放因子相互作用，引發(fā)翻譯終止過程。

2.釋放因子識(shí)別終止子并招募核糖體釋放因子(RRF)，將ポリリボソ體從mRNA中分離出來。

3.終止子確保翻譯過程的準(zhǔn)確性和特異性，防止錯(cuò)誤的氨基酸插入和非終止翻譯。終止子的結(jié)構(gòu)

終止子是信使RNA（mRNA）分子上編碼終止密碼子的核苷酸序列，通常是UAA、UAG或UGA。這些密碼子不編碼任何氨基酸，而是指示核糖體停止蛋白質(zhì)翻譯過程。

終止密碼子的三個(gè)堿基以特定的配對(duì)模式排列，形成穩(wěn)定的發(fā)夾結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)有助于終止因子識(shí)別和結(jié)合終止密碼子。

除此之外，終止密碼子還具有以下特點(diǎn)：

*U含量高：終止密碼子中通常含有大量的Uridines（U），這有助于穩(wěn)定發(fā)夾結(jié)構(gòu)。

*保真性低：終止密碼子對(duì)堿基配對(duì)不嚴(yán)格，即使存在錯(cuò)配，也能被終止因子識(shí)別。

*普遍性：終止密碼子在所有生物體中都具有相同的序列，這表明它們?cè)诘鞍踪|(zhì)合成進(jìn)化中受到高度保守。

終止子的功能

終止密碼子的主要功能是終止翻譯過程并釋放新合成的多肽鏈。當(dāng)核糖體遇到終止密碼子時(shí)，它會(huì)觸發(fā)一系列事件，導(dǎo)致終止子與終止因子的相互作用：

1.終止因子的結(jié)合：釋放因子，如eRF1和eRF3，與終止密碼子結(jié)合。這會(huì)導(dǎo)致翻譯暫停。

2.肽鏈釋放：釋放因子水解核糖體上A位氨酰tRNA上的肽鍵，釋放新合成的多肽鏈。

3.核糖體解離：釋放因子與終止密碼子的結(jié)合會(huì)引起構(gòu)象變化，導(dǎo)致核糖體亞基解離，釋放mRNA和tRNA。

終止密碼子的結(jié)構(gòu)和功能對(duì)于精確和有效的蛋白質(zhì)翻譯至關(guān)重要。它的保真性低允許翻譯適應(yīng)某些錯(cuò)配，而它的普遍性確保了所有生物體中蛋白質(zhì)合成的統(tǒng)一性。第二部分翻譯延伸因子的類型和作用翻譯延伸因子

翻譯延伸因子(EFs)是蛋白質(zhì)合成過程中的關(guān)鍵因子，它們促進(jìn)氨酰基tRNA的準(zhǔn)確閱讀和肽?；鵷RNA的延伸。在真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中存在不同的EFs。

真核細(xì)胞的翻譯延伸因子

*eEF1A(延伸因子1A)：與GTP結(jié)合，促進(jìn)氨?；鵷RNA(aa-tRNA)與核糖體40S亞基的結(jié)合。

*eEF1Bα和eEF1Bβ(延伸因子1B)：與GTP結(jié)合，促進(jìn)aa-tRNA與核糖體60S亞基的結(jié)合。

*eEF2(延伸因子2)：與GTP結(jié)合，促進(jìn)肽酰轉(zhuǎn)移反應(yīng)，形成新的肽?；鵷RNA。

*eEF3(延伸因子3)：促進(jìn)核糖體的轉(zhuǎn)位，使空的tRNA位點(diǎn)(E位點(diǎn))暴露出來，為進(jìn)入新的aa-tRNA做準(zhǔn)備。

原核細(xì)胞的翻譯延伸因子

*EF-Tu(延伸因子Tu)：與GTP結(jié)合，促進(jìn)aa-tRNA與核糖體30S亞基的結(jié)合。

*EF-Ts(延伸因子Ts)：促進(jìn)EF-Tu與GTP的交換，使EF-Tu能夠重新結(jié)合aa-tRNA。

*EF-G(延伸因子G)：與GTP結(jié)合，促進(jìn)肽酰轉(zhuǎn)移反應(yīng)和核糖體的轉(zhuǎn)位。

EFs的作用機(jī)制

EFs的作用機(jī)制涉及幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

1.EF-Tu/eEF1A介導(dǎo)aa-tRNA結(jié)合：EF-Tu/eEF1A與GTP結(jié)合，與aa-tRNA形成復(fù)合物。復(fù)合物隨后與核糖體小亞基結(jié)合，使aa-tRNA進(jìn)入核糖體。

2.EF-Ts/eEF1B介導(dǎo)aa-tRNA交換：EF-Ts/eEF1B促進(jìn)GTP依賴的EF-Tu/eEF1A與GDP的交換，使EF-Tu/eEF1A能夠重新結(jié)合新的aa-tRNA。

3.EF-G/eEF2介導(dǎo)肽酰轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)位：EF-G/eEF2與GTP結(jié)合，促進(jìn)肽酰轉(zhuǎn)移酶活性，形成新的肽酰基tRNA。EF-G/eEF2還促進(jìn)核糖體的轉(zhuǎn)位，使下一個(gè)tRNA位點(diǎn)暴露出來。

4.eEF3介導(dǎo)核糖體轉(zhuǎn)位：eEF3促進(jìn)空tRNA位點(diǎn)的暴露，為進(jìn)入新的aa-tRNA做準(zhǔn)備。

EFs的調(diào)控

EFs的活性受翻譯調(diào)節(jié)元件和信號(hào)通路的影響。例如，真核細(xì)胞中eEF2的磷酸化會(huì)抑制其活性，從而阻斷蛋白質(zhì)合成。相反，原核細(xì)胞中EF-Tu的翻譯后修飾可以調(diào)節(jié)其與tRNA的親和力，從而影響翻譯效率。

EFs在疾病中的作用

EFs在某些疾病中發(fā)揮了作用。例如，eEF2的突變與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，如肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)和阿爾茨海默病。同樣，EF-Tu的異常表達(dá)或活性與細(xì)菌感染和癌癥有關(guān)。

結(jié)論

翻譯延伸因子是翻譯過程中的關(guān)鍵調(diào)控因子，通過促進(jìn)aa-tRNA結(jié)合、肽酰轉(zhuǎn)移和核糖體轉(zhuǎn)位來確保蛋白質(zhì)合成的準(zhǔn)確性和效率。EFs的活性受翻譯調(diào)節(jié)元件和信號(hào)通路的影響，并且在某些疾病中發(fā)揮了作用。第三部分終止子與延伸因子之間的起始識(shí)別終止子與翻譯延伸因子之間的起始識(shí)別

終止子序列是mRNA分子中的特定核苷酸序列，當(dāng)核糖體在此處暫停翻譯時(shí)，它們會(huì)觸發(fā)翻譯終止。翻譯終止的過程需要翻譯延伸因子(RF)的輔助，RF識(shí)別終止密碼子和核糖體，從而終止肽鏈的合成。

終止密碼子識(shí)別

有三個(gè)終止密碼子：UAA、UAG和UGA。這些密碼子不編碼任何氨基酸，并且不能與任何tRNA配對(duì)。RF直接識(shí)別終止密碼子，不需要tRNA作為中間體。

RF與核糖體的結(jié)合

RF與核糖體的結(jié)合是一個(gè)多步驟的過程，涉及核糖體的多個(gè)組分。RF首先與核糖體的大亞基相互作用，然后與小亞基結(jié)合，從而將RF定位在終止密碼子處。

RF與終止密碼子的相互作用

RF通過其終止識(shí)別域(TRD)與終止密碼子相互作用。TRD含有兩個(gè)α-螺旋，它們插入到終止密碼子和反密碼子環(huán)附近。RF還與核糖體tRNA結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，通過氫鍵和范德華力穩(wěn)定相互作用。

終止肽鏈合成的終止

RF的結(jié)合導(dǎo)致核糖體構(gòu)象變化，終止了肽鏈合成。RF阻止aminoacyl-tRNA進(jìn)入核糖體A位點(diǎn)，并促進(jìn)肽酰轉(zhuǎn)移酶活性的構(gòu)象變化，將肽鏈轉(zhuǎn)移到水分子上，從而釋放新合成的蛋白質(zhì)。

釋放終止子與核糖體解離

在終止反應(yīng)完成后，RF從核糖體解離，釋放終止子并清除核糖體，使其可以重新啟動(dòng)新的翻譯循環(huán)。RF的釋放需要GTP水解，這提供了動(dòng)力來斷開RF與核糖體之間的聯(lián)系。

不同的RF因子

在原核生物和真核生物中，RF因子在結(jié)構(gòu)和功能上存在差異。在原核生物中，RF1和RF2分別識(shí)別UAA和UAG終止密碼子。在真核生物中，RF被稱為eRF1、eRF2和eRF3。eRF1識(shí)別UAA和UAG，而eRF2和eRF3識(shí)別UGA。

翻譯終止的調(diào)節(jié)

翻譯終止受多種因素調(diào)節(jié)，包括終止子序列的序列背景、RF因子的濃度和修飾、核糖體的構(gòu)象以及翻譯后修飾。這些調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)于控制基因表達(dá)和維持蛋白質(zhì)合成穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。

結(jié)論

終止子與翻譯延伸因子之間的起始識(shí)別是翻譯終止過程中的關(guān)鍵步驟。RF識(shí)別終止密碼子并與核糖體相互作用，觸發(fā)肽鏈合成終止和終止子與核糖體的釋放。這一過程對(duì)于基因表達(dá)的調(diào)控和維持蛋白質(zhì)合成穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。第四部分解碼中心內(nèi)的相互作用機(jī)制關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)終止子識(shí)別

1.終止子識(shí)別由終止子釋放因子(RF)介導(dǎo)，RF通過與終止子密碼子和核糖體蛋白識(shí)別。

2.RF區(qū)分不同的終止子，并選擇性地與UGA和UAA相互作用，而UAG則由兩種釋放因子結(jié)合。

3.RF的結(jié)合誘導(dǎo)構(gòu)象變化，導(dǎo)致脫酰tRNA從核糖體A位點(diǎn)釋放，隨后核糖體復(fù)合物解離。

翻譯延伸因子的機(jī)制

1.延伸因子(EF)促進(jìn)氨酰tRNA的結(jié)合和核糖體移位。

2.EF-G通過水解GTP提供能量，將tRNA從核糖體的E位點(diǎn)移位到P位點(diǎn)。

3.EF-Tu和EF-Ts調(diào)控氨酰tRNA的選擇和遞送，確保正確翻譯。解碼中心內(nèi)的相互作用機(jī)制

終止子與翻譯延伸因子相互作用主要發(fā)生在核糖體的解碼中心，這是一個(gè)負(fù)責(zé)讀取信使RNA(mRNA)遺傳密碼并確保正確蛋白質(zhì)翻譯的區(qū)域。解碼中心包含tRNA、mRNA和一個(gè)由多種延伸因子組成的復(fù)雜物。終止子與延伸因子之間的相互作用負(fù)責(zé)識(shí)別終止密碼子(UAA、UAG、UGA)，從而引發(fā)翻譯終止。

eRF1與終止密碼子的識(shí)別

翻譯延伸因子eRF1是終止子識(shí)別的關(guān)鍵蛋白。它含有兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)域：保守的氨酰酸t(yī)RNA合成酶(aaRS)結(jié)構(gòu)域和一個(gè)終止密碼子識(shí)別結(jié)構(gòu)域。aaRS結(jié)構(gòu)域與tRNA的末端CCA尾相互作用，而終止密碼子識(shí)別結(jié)構(gòu)域與終止密碼子相互作用。

當(dāng)eRF1與終止密碼子結(jié)合時(shí)，它發(fā)生構(gòu)象變化，導(dǎo)致其aaRS結(jié)構(gòu)域與tRNA的末端CCA尾相互作用。這種相互作用通過允許eRF1與tRNA競(jìng)爭(zhēng)與核糖體的A位結(jié)合，來干擾正常肽鍵形成。

eRF3與eRF1的相互作用

eRF3是另一個(gè)參與終止的延伸因子。它與eRF1形成異源二聚體，增強(qiáng)了對(duì)終止密碼子的識(shí)別。eRF3含有兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)域：一個(gè)與eRF1相互作用的N端結(jié)構(gòu)域和一個(gè)與核糖體40S亞基相互作用的C端結(jié)構(gòu)域。

eRF3的N端結(jié)構(gòu)域與eRF1的終止密碼子識(shí)別結(jié)構(gòu)域相互作用，穩(wěn)定eRF1與終止密碼子的結(jié)合。eRF3的C端結(jié)構(gòu)域與核糖體40S亞基的頭部相互作用，有助于阻止核糖體的進(jìn)一步移動(dòng)。

eRF3與GTP的水解

eRF3還充當(dāng)GTP酶激活劑，激活eRF1結(jié)合的GTP分子的水解。GTP水解為eRF1的釋放和翻譯終止提供了能量。GTP水解導(dǎo)致eRF1構(gòu)象變化，釋放tRNA，并促進(jìn)終止復(fù)合物的解離。

其他延伸因子

除了eRF1和eRF3之外，還有其他延伸因子參與翻譯終止，包括：

*eRF2：eRF2是一個(gè)氨酰基tRNA釋放因子，有助于釋放終止密碼子上tRNA末端的氨基酸。

*ABCE1：ABCE1是一種核糖體釋放因子，有助于釋放終止復(fù)合物和mRNA。

*PELP1：PELP1是一種與eRF3相互作用的蛋白，增強(qiáng)了終止密碼子的識(shí)別。

相互作用的整體機(jī)制

解碼中心內(nèi)的終止子與延伸因子之間的相互作用是翻譯終止的一個(gè)復(fù)雜過程，涉及多個(gè)步驟：

1.eRF1與終止密碼子結(jié)合。

2.eRF3與eRF1結(jié)合，增強(qiáng)終止密碼子的識(shí)別。

3.eRF3激活eRF1結(jié)合的GTP分子水解。

4.eRF1釋放tRNA，并促進(jìn)終止復(fù)合物的解離。

5.其他延伸因子參與釋放終止密碼子上tRNA末端的氨基酸、釋放終止復(fù)合物和mRNA。

這些相互作用共同確保準(zhǔn)確的翻譯終止，防止蛋白質(zhì)過延長(zhǎng)。第五部分延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成

在翻譯終止過程中，延伸終止子（stopcodon）和延伸因子（releasefactors，RFs）之間的相互作用對(duì)于終止多肽鏈延伸至關(guān)重要。延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成是一個(gè)復(fù)雜而精確調(diào)節(jié)的過程，涉及以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

1.延伸終止子識(shí)別

終止子是指UAA、UAG或UGA這三個(gè)密碼子，它們不編碼任何氨基酸，而是指示翻譯終止。當(dāng)核糖體掃描到延伸終止子時(shí)，它會(huì)暫時(shí)停止肽酰轉(zhuǎn)移酶(peptidyltransferase)活性。

2.延伸因子結(jié)合

存在兩種真核延伸因子（eRF1和eRF3）和一種原核延伸因子（RF2），它們可以識(shí)別和與延伸終止子結(jié)合。在真核生物中，eRF1通過其Trp43與延伸終止子相互作用，而eRF3通過其NGK模體或GTS模體與終止子結(jié)合。在原核生物中，RF2通過其16SrRNA結(jié)合域與延伸終止子結(jié)合。

3.復(fù)合物形成

當(dāng)eRF或RF與延伸終止子結(jié)合時(shí)，它們會(huì)與核糖體的大亞基形成一個(gè)穩(wěn)定的復(fù)合物。在真核生物中，eRF1-eRF3異源二聚體與延伸終止子結(jié)合后，eRF1會(huì)發(fā)生構(gòu)象變化，將其Trp43插入核糖體A位。在原核生物中，RF2結(jié)合后會(huì)發(fā)生類似的構(gòu)象變化，將其肽酰轉(zhuǎn)移酶中心插入核糖體A位。

4.肽酰轉(zhuǎn)移酶活性終止

延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成導(dǎo)致核糖體的肽酰轉(zhuǎn)移酶活性終止。在真核生物中，eRF1結(jié)合后，核糖體的A位和P位均為空，這阻止了肽酰轉(zhuǎn)移酶將肽鏈轉(zhuǎn)移到水分子上。在原核生物中，RF2在結(jié)合后會(huì)催化肽鏈與tRNA的水解，釋放新合成的多肽。

5.釋放延伸因子和tRNA

一旦多肽鏈釋放，延伸終止子-延伸因子復(fù)合物就會(huì)解離。在真核生物中，eRF1和eRF3從核糖體中釋放出來，并與GTP結(jié)合后重新進(jìn)入可利用的循環(huán)池。在原核生物中，RF2在解離之前需要與GTP結(jié)合。

6.核糖體解離

延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的解離允許核糖體的大亞基和小亞基解離。大亞基釋放新合成的多肽，而小亞基重新組裝成新的起始復(fù)合物以啟動(dòng)下一個(gè)翻譯循環(huán)。

延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的調(diào)控

延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成受到多種因素的調(diào)控，包括：

*RNA修飾：某些RNA修飾，如甲基化和偽尿苷化，可以調(diào)節(jié)延伸終止子的識(shí)別和eRF或RF的結(jié)合。

*核酸結(jié)合蛋白：一些核酸結(jié)合蛋白，如終止釋放因子1(Trf1)和終止釋放因子2(Trf2)，可以與eRF或RF相互作用，調(diào)節(jié)其活性。

*信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：某些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，如絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)通路，可以影響eRF或RF的表達(dá)和活性。

*抗生素：一些抗生素，如大環(huán)內(nèi)酯類抗生素和四環(huán)素類抗生素，可以靶向延伸終止子-延伸因子復(fù)合物，阻斷多肽鏈釋放。

延伸終止子-延伸因子復(fù)合物的形成是一個(gè)高度保守且基本的過程，對(duì)于保證翻譯終止的準(zhǔn)確性和效率至關(guān)重要。通過理解該過程的分子機(jī)制，我們可以開發(fā)新的治療方法來靶向翻譯終止并治療各種疾病。第六部分釋放因子在終止過程中的作用關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)【釋放因子在終止過程中的作用】：

1.識(shí)別終止密碼子：釋放因子識(shí)別mRNA序列中的終止密碼子（UAA、UAG或UGA），這表明蛋白質(zhì)翻譯的結(jié)束。

2.水解肽酰轉(zhuǎn)移酶活性：釋放因子的EF-G結(jié)合釋放因子后，與核糖體的肽酰轉(zhuǎn)移酶活性位點(diǎn)相互作用，導(dǎo)致肽酰轉(zhuǎn)移酶活性水解。

3.釋放新生肽鏈：肽酰轉(zhuǎn)移酶活性的水解釋放了新生肽鏈，使其從核糖體中游離出來。

【終止因子與延伸因子的相互作用】：

釋放因子在終止過程中的作用

終止密碼子（UAA、UAG和UGA）的識(shí)別是終止子作用的關(guān)鍵步驟。終止子識(shí)別后，釋放因子（RF）發(fā)揮核心作用，介導(dǎo)終止密碼子的識(shí)別和終止。

釋放因子是一種高度保守的蛋白，跨越所有生命領(lǐng)域。它包括兩個(gè)主要亞基：RF1和RF2或RF3。這兩個(gè)亞基都含有豐富的精氨酸殘基，可以與終止密碼子中的尿嘧啶殘基形成氫鍵。

在細(xì)菌中，RF1和RF2獨(dú)立參與終止過程。RF1識(shí)別UAA和UAG密碼子，而RF2識(shí)別UGA密碼子。在真核生物中，RF2和RF3作為一個(gè)復(fù)合物協(xié)同工作，識(shí)別所有三個(gè)終止密碼子。

RF1和RF2的相互作用

RF1和RF2在終止過程中相互作用，這是終止子識(shí)別的關(guān)鍵組成部分。RF1首次與終止密碼子結(jié)合，然后募集RF2。

RF2包含一個(gè)GTPase域，與GTP結(jié)合后構(gòu)象發(fā)生變化，這有助于穩(wěn)定RF1-終止密碼子復(fù)合物。GTP水解后，RF2釋放，釋放因子復(fù)合物解離。

RF與核糖體的相互作用

釋放因子與核糖體相互作用，以促進(jìn)終止肽鏈的釋放。RF1和RF2與核糖體上的不同位點(diǎn)相互作用。

RF1與核糖體大亞基的編碼區(qū)相互作用，而RF2與脫碼區(qū)相互作用。這些相互作用有助于核糖體構(gòu)象的變化，導(dǎo)致終止肽鏈釋放。

終止肽鏈的釋放

在釋放因子的作用下，轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）從核糖體A位解離，釋放出未?；膖RNA。同時(shí)，肽酰轉(zhuǎn)移酶中心進(jìn)行水解反應(yīng)，將終止密碼子中的尿嘧啶殘基與新肽鏈連接。

水解反應(yīng)產(chǎn)生游離的終止肽鏈和核糖體復(fù)合物。核糖體復(fù)合物隨后解離，釋放出終止肽鏈。

釋放因子在終止中的特異性

釋放因子的特異性對(duì)于終止過程的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。RF1和RF2通過識(shí)別不同的終止密碼子來實(shí)現(xiàn)特異性。

另外，釋放因子還受到其他因素的影響，例如核糖體構(gòu)象和翻譯延伸因子的活性。這些因素合作確保釋放因子在正確的時(shí)間和地點(diǎn)發(fā)揮作用。

終止因子的調(diào)節(jié)

釋放因子的活性受到多種因素的調(diào)節(jié)，例如其他翻譯延伸因子的濃度和翻譯抑制劑。

翻譯延伸因子eRF1（真核生物特有的RF1同源物）被鑒定為一個(gè)靶點(diǎn)，抗生素eRF3抑制其活性，從而阻斷終止過程。

此外，真核生物中的釋放因子復(fù)合物還與其他蛋白質(zhì)相互作用，這些蛋白質(zhì)參與調(diào)節(jié)其活性，從而影響翻譯終止的效率和準(zhǔn)確性。

總結(jié)

釋放因子是終止過程中不可或缺的因素，它們識(shí)別終止密碼子，促進(jìn)終止肽鏈的釋放。RF1和RF2（或RF3）的相互作用，以及它們與核糖體的相互作用，對(duì)于特異性和準(zhǔn)確的終止至關(guān)重要。釋放因子的活性受到多種因素的調(diào)節(jié)，確保終止過程的精細(xì)控制，從而保證蛋白質(zhì)合成的保真度。第七部分終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控

終止子-延伸因子相互作用是翻譯終止過程中的關(guān)鍵步驟，受到多種因素調(diào)控，包括：

終止子類型的影響：

*UAA和UAG終止子與釋放因子eRF1結(jié)合，而UGA終止子與eRF1和eRF3結(jié)合。

*UGA終止子具有可編程終止作用，可以在某些情況下被解釋為編碼色氨酸。

釋放因子的濃度和翻譯速率：

*高濃度的釋放因子促進(jìn)終止。

*當(dāng)翻譯速率較快時(shí)，終止效率降低，這可能是由于釋放因子與核糖體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)所致。

eRF3的功能：

*eRF3與eRF1形成異源二聚體，提高eRF1對(duì)UGA終止子的親和力。

*eRF3還具有增強(qiáng)翻譯延伸因子eEF1A和eEF2的釋放活性的作用，這有助于終止。

其他影響因素：

*真核起始因子（EIF）：一些EIF，如EIF3，可以抑制終止。

*翻譯后修飾：某些翻譯后修飾，如核糖體蛋白的磷酸化，可影響終止子-延伸因子相互作用。

*競(jìng)爭(zhēng)性RNA：競(jìng)爭(zhēng)性RNA，如反義RNA，可以通過與釋放因子結(jié)合來抑制終止。

*藥物：某些抗生素，如氯霉素，可以通過靶向延伸因子來抑制終止。

調(diào)控終止子-延伸因子相互作用的機(jī)制

終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控機(jī)制涉及多種分子過程：

*mRNA結(jié)構(gòu)元素：mRNA中的莖環(huán)結(jié)構(gòu)和假結(jié)可以阻礙釋放因子與終止子的結(jié)合。

*RNA結(jié)合蛋白：RNA結(jié)合蛋白可以與mRNA結(jié)合，影響釋放因子的可及性。

*核糖體構(gòu)象：核糖體的構(gòu)象變化，如移碼和肽鏈延伸暫停，可以影響終止子-延伸因子相互作用。

*翻譯延伸因子的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合：延伸因子eEF1A和eEF2可以與釋放因子競(jìng)爭(zhēng)核糖體結(jié)合位點(diǎn)。

*釋放因子的翻譯后修飾：釋放因子的翻譯后修飾，如eRF1的磷酸化，可以改變其功能。

*真核終止復(fù)合物：在真核細(xì)胞中，釋放因子與其他蛋白質(zhì)形成終止復(fù)合物，這有助于協(xié)調(diào)終止過程。

終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控意義

終止子-延伸因子相互作用的調(diào)控在蛋白質(zhì)合成中起著至關(guān)重要的作用。它允許細(xì)胞選擇性地終止翻譯，確保產(chǎn)生正確的蛋白質(zhì)產(chǎn)物。這種調(diào)控還參與了以下過程：

*可編程終止密碼子的使用，例如UGA作為色氨酸編碼子。

*抑制病毒性翻譯或有害蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。

*調(diào)節(jié)細(xì)胞分化和發(fā)育。第八部分突變對(duì)終止子-延伸因子相互作用的影響突變對(duì)終止子-延伸因子相互作用的影響

終止子與翻譯延伸因子相互作用在終止翻譯過程中至關(guān)重要。突變可影響終止子的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而破壞該相互作用。

終止子上影響相互作用的突變

*錯(cuò)義突變：導(dǎo)致終止子密碼子編碼氨基酸，從而阻礙終止因子的識(shí)別和結(jié)合。

*無義突變：導(dǎo)致早期終止密碼子的引入，使終止因子過早結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)截短。

*插入或缺失突變：改變終止子的讀碼框或長(zhǎng)度，從而阻礙終止因子的結(jié)合。

延伸因子上影響相互作用的突變

*eRF1突變：在eRF1的終止子識(shí)別域（TRD）或與終止子結(jié)合的GTP酶域中引入突變，可降低與其終止子的親和力。

*eRF3突變：在eRF3的GTP酶激活中心或終止子結(jié)合區(qū)域中引入突變，可抑制eRF1與終止子的相互作用。

*eRF4突變：在eRF4的N端域或與eRF1相互作用的C端域中引入突變，可影響復(fù)合物的形成和功能。

突變對(duì)翻譯的影響

這些突變可破壞終止子-延伸因子相互作用，導(dǎo)致以下翻譯后果：

*讀碼框移位：錯(cuò)誤的終止子識(shí)別可導(dǎo)致讀碼框移位，產(chǎn)生無意義或截?cái)嗟牡鞍踪|(zhì)。

*mRNA不穩(wěn)定：終止子突變可導(dǎo)致mRNA不穩(wěn)定，縮短其半衰期和翻譯效率。

*蛋白質(zhì)降解：截?cái)嗷驘o意義的蛋白質(zhì)可能具有毒性或不穩(wěn)定，導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解。

*疾病：終止子-延伸因子相互作用的突變與多種疾病相關(guān)，包括癌癥、神經(jīng)疾病和遺傳性疾病。

突變分析的意義

研究突變對(duì)終止子-延伸因子相互作用的影響對(duì)于以下方面至關(guān)重要：

*翻譯調(diào)控的機(jī)制闡明：深入了解終止子識(shí)別和翻譯終止的機(jī)制。

*疾病機(jī)制的鑒定：揭示終止子-延伸因子突變?cè)诩膊“l(fā)病中的作用。

*靶向治療策略的開發(fā)：識(shí)別潛在的治療靶點(diǎn)，用于終止子-延伸因子相關(guān)的疾病。

總之，終止子-延伸因子相互作用的