翻訳における真核生物開始因子4A（ELF4A）の要件は、mRNA 5 '二次構造の程度に直接比例しています

真核生物開始因子（ELF）4Aは、mRNAのリボソームへの結合を媒介する開始因子複合体ELF4Fのサブユニットとして機能します。ELF4AはATPaseおよびRNAヘリカーゼ活性を持っており、推定RNAヘリカーゼ（死んだボックスファミリー）の大ファミリーのプロトタイプです。翻訳開始中のELF4Aの機能は、5 'UTRのmRNA二次構造をリボソーム結合を促進することであると考えられています。しかし、この仮説を支持する証拠はかなり間接的であり、ELF4Aは最小5 'UTR二次構造を持つmRNAの翻訳にも必要であると報告されました。この仮説が正しければ、ELF4Aの要件はmRNA二次構造の程度と相関する必要があります。この仮説をテストするために、さまざまな程度の二次構造を伴うmRNAの翻訳に対する哺乳類ELF4Aの支配的陰性変異体の効果がin vitroで研究されました。ここでは、5 '翻訳されていない領域に安定した二次構造を含むmRNAが、ELF4A変異体による阻害を受けやすいことを示しています。変異タンパク質はまた、異なる範囲ではあるが、いくつかのピコナウイルス内リボソーム侵入部位（IRE）からの翻訳を強く阻害します。ELF4FサブユニットとELF4BのmRNAキャップ構造に対するUV架橋は、ELF4A変異体とRNA二次構造によって劇的に減少します。最後に、ELF4A変異体は、野生型ELF4Aと比較してELF4Gとより安定した複合体を形成し、したがって、変異体のELF4Aの物質計量量が翻訳を阻害するメカニズムを説明します。

Eukaryotic initiation factor (elF) 4A functions as a subunit of the initiation factor complex elF4F, which mediates the binding of mRNA to the ribosome. elF4A possesses ATPase and RNA helicase activities and is the prototype for a large family of putative RNA helicases (the DEAD box family). It is thought that the function of elF4A during translation initiation is to unwind the mRNA secondary structure in the 5' UTR to facilitate ribosome binding. However, the evidence to support this hypothesis is rather indirect, and it was reported that elF4A is also required for the translation of mRNAs possessing minimal 5' UTR secondary structure. Were this hypothesis correct, the requirement for elF4A should correlate with the degree of mRNA secondary structure. To test this hypothesis, the effect of a dominant-negative mutant of mammalian elF4A on translation of mRNAs with various degrees of secondary structure was studied in vitro. Here, we show that mRNAs containing stable secondary structure in the 5' untranslated region are more susceptible to inhibition by the elF4A mutant. The mutant protein also strongly inhibits translation from several picornavirus internal ribosome entry sites (IRES), although to different extents. UV crosslinking of elF4F subunits and elF4B to the mRNA cap structure is dramatically reduced by the elF4A mutant and RNA secondary structure. Finally, the elF4A mutant forms a more stable complex with elF4G, as compared to the wild-type elF4A, thus explaining the mechanism by which substoichiometric amounts of mutant elF4A inhibit translation.