eIF2(eukaryotic Initiation Factor 2,真核起始因子2)是一个重要的真核起始因子,它的作用是在真核翻译起始过程中介导起始tRNA(Met-tRNAi)与核糖体结合。它是一个异源三聚体,由α、β、γ三个亚基组成。eIF2也是第一个被发现的其蛋白磷酸化作用能够调控真核翻译的起始因子。
功能
eIF2在真核翻译起始过程中扮演着关键角色。它与GTP以及起始tRNA形成三聚体复合物(TC),在eIF3和eIF5的作用下,TC结合到40S核糖体亚基上共同形成43S前起始复合物。在60S核糖体亚基结合上来之前,eIF5激活了eIF2的GTP酶活性,从而将结合的GTP水解为GDP。eIF2·GDP就从40S核糖体亚基上被释放出来。游离的eIF2·GDP在鸟苷酸交换因子eIF2B的作用下,被重新转换为eIF2·GTP从而可以再次参与起始过程。因此,eIF2的活性在细胞内可以被eIF2B调节,eIF2B的作用是使足量的eIF2·GTP存在以参与起始过程。
亚基组成和结构
eIF2是一个异源三聚体,由α、β、γ三个亚基组成。三个亚基的氨基酸序列高度保守(人与酵母对应亚基之间的序列等同性高达47 – 72 %)。
α亚基包含两个球形结构域,N端结构域和C端结构域,这两个结构域之间几乎没有相互作用,其各自都可以独立正确折叠。
调控
eIF2的活性是通过鸟苷酸交换和磷酸化来共同调控的。磷酸化发生在α亚基中的Ser51,其磷酸化形式表示为eIF2αP,哺乳动物中存在四种不同的激酶来对Ser51进行磷酸化。这些激酶的激活能够应答多种不同的细胞压力和刺激。例如,HRI(heme-regulated inhibitor Kinase)激酶在低血红素、亚砷酸盐中毒或热休克条件下激活,GCN2(generalcontrol non-derepressible-2)激酶在氨基酸缺乏或紫外线损伤下激活,PKR(protein kinase RNA)激酶能被病毒双链RNA激活,PERK(PKR-like endoplasmic reticulum kinase)激酶则能应答内质网压力。一旦被磷酸化,eIF2表现出增强的对eIF2B活性的抑制。由于在细胞中,eIF2的含量要远远高于eIF2B的含量,因此即使是低水平的eIF2α磷酸化也已经可以有效的抑制eIF2B的活性。由于eIF2B是唯一能够对eIF2发挥鸟苷酸交换作用的因子,而eIF2在翻译起始中发挥着关键作用,因此eIF2B活性的降低将会抑制翻译起始。综上所述,通过鸟苷酸交换和磷酸化对eIF2的活性进行调控,也就能够对细胞中整体蛋白翻译水平进行调节。
参考资料
参见
*真核起始因子
*eIF2B:eIF2的鸟苷酸交换因子
*eIF5:eIF2的鸟苷酸酶激活蛋白
外部链接
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