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Molecular and cellular biology2017Aug01Vol.37issue(15)

TISUが指示する効率的かつ正確な翻訳開始には、RPS3およびRPS10Eの結合および微分真核生物の開始因子1A規制が含まれます。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

標準翻訳の開始にはリボソームスキャンが含まれますが、短い5 '翻訳領域(5'utr)mRNAはスキャンに依存しない方法で翻訳されます。スキャンに依存しない翻訳の範囲とメカニズムは完全には理解されていません。ここでは、短い5'utr mRNAが翻訳のかなりの部分を構成することを報告します。短い5'utr mRNAは、効率的なスキャンに依存しない翻訳を指示する12ヌクレオチド要素であるTisu(短い5'utrの翻訳イニシエーター)で濃縮されています。包括的な突然変異誘発により、TisuのAUGコドンフランクヌクレオチドごとに翻訳強度に寄与していることが明らかになりましたが、精度のために重要なのはごくわずかです。Tisu mRNA上に組み立てられたリボソーム複合体の部位特異的UV架橋を使用して、EおよびA部位でTisuのリボソームタンパク質への特異的結合を示します。RPS3は、48S複合体A部位の主要なTISU結合タンパク質であると特定しました。80年代の複雑な形成により、RPS3の相互作用は弱体化し、RPS10E(以前はRPS10と呼ばれていた)に切り替えられます。さらに、Tisuは、RPS3とRPS10Eの両方と相互作用する真核生物開始因子1A(eIF1A)に特に依存していることを実証します。我々の発見は、キャップ補償されたリボソームが、スキャン逮捕を促進するためにeIF1Aと協力して、AおよびE部位のTisuヌクレオチドに特異的に結合することを示唆しています。

標準翻訳の開始にはリボソームスキャンが含まれますが、短い5 '翻訳領域(5'utr)mRNAはスキャンに依存しない方法で翻訳されます。スキャンに依存しない翻訳の範囲とメカニズムは完全には理解されていません。ここでは、短い5'utr mRNAが翻訳のかなりの部分を構成することを報告します。短い5'utr mRNAは、効率的なスキャンに依存しない翻訳を指示する12ヌクレオチド要素であるTisu(短い5'utrの翻訳イニシエーター)で濃縮されています。包括的な突然変異誘発により、TisuのAUGコドンフランクヌクレオチドごとに翻訳強度に寄与していることが明らかになりましたが、精度のために重要なのはごくわずかです。Tisu mRNA上に組み立てられたリボソーム複合体の部位特異的UV架橋を使用して、EおよびA部位でTisuのリボソームタンパク質への特異的結合を示します。RPS3は、48S複合体A部位の主要なTISU結合タンパク質であると特定しました。80年代の複雑な形成により、RPS3の相互作用は弱体化し、RPS10E(以前はRPS10と呼ばれていた)に切り替えられます。さらに、Tisuは、RPS3とRPS10Eの両方と相互作用する真核生物開始因子1A(eIF1A)に特に依存していることを実証します。我々の発見は、キャップ補償されたリボソームが、スキャン逮捕を促進するためにeIF1Aと協力して、AおよびE部位のTisuヌクレオチドに特異的に結合することを示唆しています。

Canonical translation initiation involves ribosomal scanning, but short 5' untranslated region (5'UTR) mRNAs are translated in a scanning-independent manner. The extent and mechanism of scanning-independent translation are not fully understood. Here we report that short 5'UTR mRNAs constitute a substantial fraction of the translatome. Short 5'UTR mRNAs are enriched with TISU (translation initiator of short 5'UTR), a 12-nucleotide element directing efficient scanning-independent translation. Comprehensive mutagenesis revealed that each AUG codon-flanking nucleotide of TISU contributes to translational strength, but only a few are important for accuracy. Using site-specific UV cross-linking of ribosomal complexes assembled on TISU mRNA, we demonstrate specific binding of TISU to ribosomal proteins at the E and A sites. We identified RPS3 as the major TISU binding protein in the 48S complex A site. Upon 80S complex formation, RPS3 interaction is weakened and switched to RPS10e (formerly called RPS10). We further demonstrate that TISU is particularly dependent on eukaryotic initiation factor 1A (eIF1A) which interacts with both RPS3 and RPS10e. Our findings suggest that the cap-recruited ribosome specifically binds the TISU nucleotides at the A and E sites in cooperation with eIF1A to promote scanning arrest.

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