ストレス反応とアポトーシスにおける開始因子EIF2アルファリン酸化

ポリペプチド鎖開始因子EIF2のアルファサブユニットは、細胞ストレスに応じて活性化される多くの関連プロテインキナーゼによってリン酸化できます。EIF2アルファリン酸化をもたらす生理学的状態には、ウイルス感染、熱ショック、鉄欠乏、栄養素の剥離、細胞内カルシウムの変化、展開または変性タンパク質の蓄積、アポトーシスの誘導が含まれます。リン酸化EIF2は、グアニンヌクレオチド交換因子EIF2Bの支配的な阻害剤として作用し、連続したタンパク質合成間のeIF2のリサイクルを防ぎます。EIF2アルファの広範なリン酸化とeIF2B活性の強い阻害は、タンパク質合成の全体的な速度のダウンレギュレーションをもたらす可能性があります。顕著な変化が少ない場合、酵母で示されているように、ポリシストリックmRNAの代替オープンリーディングフレームの選択的翻訳の変化につながる可能性があります。これらのメカニズムは、翻訳レベルでの遺伝子発現の制御の変化に真核生物細胞ストレス反応を結び付けるシグナル伝達経路を提供できます。

The alpha subunit of polypeptide chain initiation factor eIF2 can be phosphorylated by a number of related protein kinases which are activated in response to cellular stresses. Physiological conditions which result in eIF2 alpha phosphorylation include virus infection, heat shock, iron deficiency, nutrient deprivation, changes in intracellular calcium, accumulation of unfolded or denatured proteins and the induction of apoptosis. Phosphorylated eIF2 acts as a dominant inhibitor of the guanine nucleotide exchange factor eIF2B and prevents the recycling of eIF2 between successive rounds of protein synthesis. Extensive phosphorylation of eIF2 alpha and strong inhibition of eIF2B activity can result in the downregulation of the overall rate of protein synthesis; less marked changes may lead to alterations in the selective translation of alternative open reading frames in polycistronic mRNAs, as demonstrated in yeast. These mechanisms can provide a signal transduction pathway linking eukaryotic cellular stress responses to alterations in the control of gene expression at the translational level.