Kozak konsensussekvens

Kozak-konsensussekvens (Kozak-sekvens, eng.  Kozak-konsensussekvens ) er en nukleotidsekvens i det eukaryote mRNA - molekyle, der omgiver startkodonet og vigtig for translationsinitiering . Konsensussekvensen blev først beskrevet af Marilyn Kozak [ i 1986 [1] .  

Rolle i broadcasting

I eukaryoter er translationsstartstedet normalt, men ikke altid, det første AUG-kodon (afhængigt af nukleotidkonteksten omkring AUG). Kozak-konsensussekvensen, som spiller en vigtig rolle i translationsinitiering i eukaryoter, inkluderer 4-6 nukleotider forud for startkodonen og en-to nukleotider umiddelbart efter startkodonen. Hos pattedyr er den optimale kontekst GCC R CC AUG G [1] [2] [3] [4] ; i tokimbladede planter er den optimale kontekst A( A / C )AA AUG G , i enkimbladede planter A R CC AUG G C [5] , hvor AUG-kodonet er i kursiv, og de vigtigste nukleotider i positionerne -3 og + 4 (+1 Og i AUG-kodonet) er med fed skrift; R er et purin - nukleotid ( adenin eller guanin ). Purin-nukleotider i positionerne −3 og +4 anses for at være de vigtigste i både planter og pattedyr [5] [6] , men nogle beviser tyder på, at positionerne −1 og −2 også kan være vigtige i planter [7] . I gær er nukleotidkonteksten mindre vigtig for startkodongenkendelse, og dens eneste funktion er purinnukleotidet i position -3 [1] . Tilstedeværelsen af ​​disse nukleotider, det vil sige den optimale nukleotidkontekst for AUG-kodonet, korrelerer med et højt niveau af proteinsyntese med det tilsvarende mRNA in vivo og er karakteristisk for den såkaldte "stærke" (effektivt initierende translation) Kozak rækkefølge [8] . Andre varianter af Kozak-sekvenser er "svage". Lmx1b-genet er et eksempel på et gen med en svag Kozak-sekvens [9] . I nogle tilfælde kan G-nukleotidet i position -6 også spille en vigtig rolle i translationsinitiering [4] .

Kozak-sekvensen er ikke et ribosomalt bindingssted ( RBS ), i modsætning til den prokaryote Shine-Dalgarno-sekvens . Det er blevet vist, at diskrimination mellem AUG-kodoner i optimale og ikke-optimale sammenhænge hos pattedyr involverer den eukaryote translationsinitieringsfaktor 1 (eIF1) [10] . Baseret på eksperimentelle data antages det, at interaktionen af ​​dette nukleotid med eIF2 alfa-underenheden er ansvarlig for genkendelsen af ​​purin-nukleotidet i position -3 af 43S af initieringskomplekset og dets interaktion med nukleotiderne A1818A-1819 i helix 44 er sandsynligvis ansvarlig for genkendelsen af ​​purin i position +4. 18S rRNA [11] .  

Mutationer

Undersøgelser har vist, at G→C- mutationen i position −6 af det humane β-globingen forringer proteinbiosyntesen. Denne mutation var den første identificerede mutation i Kozak-sekvensen. Denne mutation blev fundet i familiemedlemmer, der bor i det sydøstlige Italien [4] .

Forskelle i konsensussekvenser

Tabellen nedenfor viser data om typen af ​​Kozak-konsensussekvens i forskellige grupper af organismer.

Kozak konsensussekvenser i eukaryoter
organisme Taxon Konsensussekvens
Hvirveldyr
gccRccATGG [3]
Frugtflue ( Drosophila spp.) leddyr   cAAaATG [12]
Gær ( Saccharomyces cerevisiae ) Ascomycetes aAaAaAATGTCt [13]
Slimskimmel ( Dictyostelium discoideum ) Amøbozoer aaaAAAATGRna [14]
ciliater ciliater nTaAAAATGRct [14]
Malarial Plasmodium ( Plasmodium spp.) Apikomplekser taaAAAATGAan [14]
Toxoplasma ( Toxoplasma gondii ) Apikomplekser gncAaaATGg [15]
Trypanosomer Kinetoplastider nnnAnnATGnC [14]
Planter
  AACAATGGC [16]

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Kozak M. Punktmutationer definerer en sekvens, der flankerer AUG-initiatorkodonet, der modulerer translation af eukaryote ribosomer.  (engelsk)  // Cell. - 1986. - Bd. 44, nr. 2 . - S. 283-292. — PMID 3943125 .
  2. ↑ Kozak M. Mindst seks nukleotider forud for AUG-initiatorcodonet forbedrer translation i pattedyrsceller.  (engelsk)  // Journal of molecular biology. - 1987. - Bd. 196, nr. 4 . - S. 947-950. — PMID 3681984 .
  3. ↑ 1 2 Kozak M. En analyse af 5'-ikke-kodende sekvenser fra 699 vertebrat messenger RNA'er.  (engelsk)  // Nukleinsyreforskning. - 1987. - Bd. 15, nr. 20 . - P. 8125-8148. — PMID 3313277 .
  4. ↑ 1 2 3 De Angioletti M. , Lacerra G. , Sabato V. , Carestia C. Beta+45 G --> C: en ny tavs beta-thalassæmi-mutation, den første i Kozak-sekvensen.  (engelsk)  // British journal of haematology. - 2004. - Bd. 124, nr. 2 . - S. 224-231. — PMID 14687034 .
  5. ↑ 1 2 Joshi CP , Zhou H. , Huang X. , Chiang VL Kontekstsekvenser af translationsinitieringskodon i planter.  (engelsk)  // Plantemolekylærbiologi. - 1997. - Vol. 35, nr. 6 . - S. 993-1001. — PMID 9426620 .
  6. ↑ Kawaguchi R. , Bailey-Serres J. mRNA-sekvenstræk, der bidrager til translationel regulering i Arabidopsis.  (engelsk)  // Nukleinsyreforskning. - 2005. - Bd. 33, nr. 3 . - S. 955-965. doi : 10.1093 / nar/gki240 . — PMID 15716313 .
  7. ↑ Lukaszewicz M. , Feuermann1 M. , Jérouville B. , Stas A. , Boutry M. In vivo-evaluering af konteksten af ​​translationsinitieringssekvenskodonet i planter.  (engelsk)  // Plantevidenskab: et internationalt tidsskrift for eksperimentel plantebiologi. - 2000. - Vol. 154, nr. 1 . - S. 89-98. — PMID 10725562 .
  8. ↑ Kozak M. Punktmutationer tæt på AUG-initiatorcodonet påvirker effektiviteten af ​​translation af rotte-preproinsulin in vivo.  (engelsk)  // Nature. - 1984. - Bd. 308, nr. 5956 . - S. 241-246. — PMID 6700727 .
  9. ↑ Dunston JA , Hamlington JD , Zaveri J. , Sweeney E. , Sibbring J. , Tran C. , Malbroux M. , O'Neill JP , Mountford R. , McIntosh I. Det humane LMX1B-gen: transkriptionsenhed, promotor og patogene mutationer.  (engelsk)  // Genomics. - 2004. - Bd. 84, nr. 3 . - S. 565-576. - doi : 10.1016/j.ygeno.2004.06.002 . — PMID 15498463 .
  10. ↑ Pestova TV , Kolupaeva VG Rollerne af individuelle eukaryote translationsinitieringsfaktorer i ribosomal scanning og initieringskodonselektion.  (engelsk)  // Gener & udvikling. - 2002. - Bd. 16, nr. 22 . - P. 2906-2922. - doi : 10.1101/gad.1020902 . — PMID 12435632 .
  11. ↑ Pisarev AV , Kolupaeva VG , Pisareva VP , Merrick WC , Hellen CU , Pestova TV Specifikke funktionelle interaktioner af nukleotider ved nøgle -3 og +4 positioner, der flankerer initieringskodonet med komponenter af pattedyrs 48S translations initieringskomplekset.  (engelsk)  // Gener & udvikling. - 2006. - Bd. 20, nr. 5 . - s. 624-636. - doi : 10.1101/gad.1397906 . — PMID 16510876 .
  12. ↑ Cavener DR Sammenligning af konsensussekvensen, der flankerer translationelle startsteder i Drosophila og hvirveldyr.  (engelsk)  // Nukleinsyreforskning. - 1987. - Bd. 15, nr. 4 . - S. 1353-1361. — PMID 3822832 .
  13. ↑ Hamilton R. , Watanabe CK , de Boer HA Kompilering og sammenligning af sekvenskonteksten omkring AUG-startkodonerne i Saccharomyces cerevisiae mRNA'er.  (engelsk)  // Nukleinsyreforskning. - 1987. - Bd. 15, nr. 8 . - s. 3581-3593. — PMID 3554144 .
  14. ↑ 1 2 3 4 Yamauchi K. Sekvensen, der flankerer translationelt initieringssted i protozoer.  (engelsk)  // Nukleinsyreforskning. - 1991. - Bd. 19, nr. 10 . - P. 2715-2720. — PMID 2041747 .
  15. ↑ Seeber F. Konsensussekvens af translationelle initieringssteder fra Toxoplasma gondii-gener.  (engelsk)  // Parasitologisk forskning. - 1997. - Vol. 83, nr. 3 . - S. 309-311. — PMID 9089733 .
  16. ↑ Lütcke HA , Chow KC , Mickel FS , Moss KA , Kern HF , Scheele GA Udvælgelse af AUG-initieringskodoner adskiller sig i planter og dyr.  (engelsk)  // EMBO-tidsskriftet. - 1987. - Bd. 6, nr. 1 . - S. 43-48. — PMID 3556162 .