Kozak konsensussekvens

Kozak-konsensussekvens (Kozak-sekvens, eng.  Kozak-konsensussekvens ) är en nukleotidsekvens i den eukaryota mRNA - molekylen som omger startkodonet och viktig för translationsinitiering . Konsensussekvensen beskrevs först av Marilyn Kozak [ en 1986 [1] .  

Roll i sändning

I eukaryoter är translationsstartstället vanligtvis, men inte alltid, det första AUG-kodonet (beroende på nukleotidkontexten kring AUG). Kozak-konsensussekvensen, som spelar en viktig roll vid translationsinitiering i eukaryoter, inkluderar 4–6 nukleotider före startkodonet och en–två nukleotider omedelbart efter startkodonet. Hos däggdjur är det optimala sammanhanget GCC R CC AUG G [1] [2] [3] [4] ; i tvåhjärtbladiga växter är det optimala sammanhanget A( A / C )AA AUG G , i enhjärtbladiga växter A R CC AUG G C [5] , där AUG-kodonet är i kursiv stil och de viktigaste nukleotiderna i positionerna −3 och + 4 (+1 Och i AUG-kodonet) är i fetstil; R är en purinukleotid ( adenin eller guanin ). Purinnukleotider i positionerna −3 och +4 anses vara de viktigaste i både växter och däggdjur [5] [6] , men vissa bevis tyder på att positionerna −1 och −2 också kan vara viktiga i växter [7] . I jäst är nukleotidsammanhanget mindre viktigt för startkodonigenkänning, och dess enda funktion är purinnukleotiden i position -3 [1] . Närvaron av dessa nukleotider, det vill säga den optimala nukleotidkontexten för AUG-kodonet, korrelerar med en hög nivå av proteinsyntes med motsvarande mRNA in vivo och är ett kännetecken för den så kallade "starka" (effektivt initierande translationen) Kozak sekvens [8] . Andra varianter av Kozak-sekvenser är "svaga". Lmx1b-genen är ett exempel på en gen med en svag Kozak-sekvens [9] . I vissa fall kan G-nukleotiden i position -6 också spela en viktig roll i translationsinitiering [4] .

Kozak-sekvensen är inte ett ribosomalt bindningsställe ( RBS ), till skillnad från den prokaryota Shine-Dalgarno-sekvensen . Det har visats att diskriminering mellan AUG-kodon i optimala och icke-optimala sammanhang hos däggdjur involverar den eukaryota translationsinitieringsfaktorn 1 (eIF1) [10] . Baserat på experimentella data antas det att interaktionen av denna nukleotid med eIF2-alfa-subenheten är ansvarig för igenkänningen av purinnukleotiden vid position -3 av 43S av initieringskomplexet och dess interaktion med nukleotiderna A1818A–1819 i helix 44 är förmodligen ansvarig för igenkänningen av purin vid position +4. 18S rRNA [11] .  

Mutationer

Studier har visat att G→C- mutationen i position -6 i den humana β-globingenen försämrar proteinbiosyntesen. Denna mutation var den första identifierade mutationen i Kozak-sekvensen. Denna mutation hittades i familjemedlemmar som bor i sydöstra Italien [4] .

Skillnader i konsensussekvenser

Tabellen nedan visar data om typen av Kozak-konsensussekvens i olika grupper av organismer.

Kozak konsensussekvenser i eukaryoter
organism Taxon Konsensussekvens
Ryggradsdjur
gccRccATGG [3]
Fruktfluga ( Drosophila spp.) leddjur   cAAaATG [12]
Jäst ( Saccharomyces cerevisiae ) Ascomycetes aAaAaAATGTCt [13]
Slemmögel ( Dictyostelium discoideum ) Amoebozoa aaaAAAATGRna [14]
ciliater ciliater nTaAAAATGRct [14]
Malarial Plasmodium ( Plasmodium spp.) Apikomplex taaAAAATGAan [14]
Toxoplasma ( Toxoplasma gondii ) Apikomplex gncAaaATGg [15]
Trypanosomer Kinetoplastider nnnAnnATGnC [14]
Växter
  AACAATGGC [16]

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Kozak M. Punktmutationer definierar en sekvens som flankerar AUG-initiatorkodonet som modulerar translation av eukaryota ribosomer.  (engelska)  // Cell. - 1986. - Vol. 44, nr. 2 . - s. 283-292. — PMID 3943125 .
  2. ↑ Kozak M. Minst sex nukleotider som föregår AUG-initiatorkodonet förbättrar translation i däggdjursceller.  (engelska)  // Journal of molecular biology. - 1987. - Vol. 196, nr. 4 . - P. 947-950. — PMID 3681984 .
  3. ↑ 1 2 Kozak M. En analys av 5'-icke-kodande sekvenser från 699 ryggradsdjurs budbärar-RNA.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 1987. - Vol. 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 tyst beta-thalassemia-mutation, den första i Kozak-sekvensen.  (engelska)  // British journal of haematology. - 2004. - Vol. 124, nr. 2 . - S. 224-231. — PMID 14687034 .
  5. ↑ 1 2 Joshi CP , Zhou H. , Huang X. , Chiang VL Kontextsekvenser av translationsinitieringskodon i växter.  (engelska)  // Växtmolekylär biologi. - 1997. - Vol. 35, nr. 6 . - P. 993-1001. — PMID 9426620 .
  6. ↑ Kawaguchi R. , Bailey-Serres J. mRNA-sekvensegenskaper som bidrar till translationell reglering i Arabidopsis.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 2005. - Vol. 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-utvärdering av sammanhanget för translationsinitieringssekvenskodonet i växter.  (engelska)  // Plant science: an international journal of experimental plant biology. - 2000. - Vol. 154, nr. 1 . - S. 89-98. — PMID 10725562 .
  8. ↑ Kozak M. Punktmutationer nära AUG-initiatorkodonet påverkar effektiviteten av translation av råttpreproinsulin in vivo.  (engelska)  // Nature. - 1984. - Vol. 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. Den mänskliga LMX1B-genen: transkriptionsenhet, promotor och patogena mutationer.  (engelska)  // Genomics. - 2004. - Vol. 84, nr. 3 . - s. 565-576. - doi : 10.1016/j.ygeno.2004.06.002 . — PMID 15498463 .
  10. ↑ Pestova TV , Kolupaeva VG Rollerna för individuella eukaryota translationsinitieringsfaktorer i ribosomal scanning och initieringskodonselektion.  (engelska)  // Gener och utveckling. - 2002. - Vol. 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 Specifika funktionella interaktioner av nukleotider vid nyckel -3 och +4 positioner som flankerar initieringskodonet med komponenter av däggdjurs 48S translationsinitieringskomplexet.  (engelska)  // Gener och utveckling. - 2006. - Vol. 20, nej. 5 . - s. 624-636. - doi : 10.1101/gad.1397906 . — PMID 16510876 .
  12. ↑ Cavener DR Jämförelse av konsensussekvensen som flankerar translationella startplatser i Drosophila och ryggradsdjur.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 1987. - Vol. 15, nr. 4 . - P. 1353-1361. — PMID 3822832 .
  13. ↑ Hamilton R. , Watanabe CK , de Boer HA. Sammanställning och jämförelse av sekvenskontexten kring AUG-startkodonerna i Saccharomyces cerevisiae-mRNA.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 1987. - Vol. 15, nr. 8 . - P. 3581-3593. — PMID 3554144 .
  14. ↑ 1 2 3 4 Yamauchi K. Sekvensen som flankerar translationsinitieringsstället i protozoer.  (engelska)  // Nukleinsyraforskning. - 1991. - Vol. 19, nr. 10 . - P. 2715-2720. — PMID 2041747 .
  15. ↑ Seeber F. Konsensussekvens av translationella initieringsställen från Toxoplasma gondii-gener.  (engelska)  // 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 Valet av AUG-initieringskodon skiljer sig åt i växter och djur.  (engelska)  // The EMBO journal. - 1987. - Vol. 6, nr. 1 . - S. 43-48. — PMID 3556162 .