fbpx
维基百科

核糖體移碼

核糖體移碼(Ribosomal frameshift)又稱轉譯移碼(Translational frameshift),是生物細胞中核糖體進行轉譯時,mRNA上的特定序列與二級結構使核糖體發生位移而破壞開放閱讀框的現象[3]。由於mRNA上的密碼子是由3個核苷酸對應一個氨基酸,+1、-1等核糖體移碼會影響下游的開放閱讀框,進而轉譯出完全不同的蛋白質[4]。核糖體移碼可使一個mRNA得以轉譯出數種不同的蛋白質產物,此機制主要在病毒反轉錄病毒[5]勞斯肉瘤病毒英语Rous sarcoma virus(RSV)[1]冠狀病毒[6]流感病毒[7]反轉錄轉座子等)的mRNA中發現,但也見於一些真核生物細胞基因的mRNA,可能為細胞調控基因表現的機制之一[8][9]

勞斯肉瘤病毒英语Rous sarcoma virus(RSV)的mRNA轉譯時在滑動序列發生-1核糖體移碼[1]
mRNA上出現罕見的精氨酸密碼子AGG,使轉譯停滯,核糖體發生+1核糖體移碼後密碼子變成常見許多的甘氨酸密碼子GGC[2]

最常見的核糖體移碼為-1核糖體移碼(programmed −1 ribosomal frameshifting, −1 PRF),此外還有較罕見的+1核糖體移碼與-2核糖體移碼[3]。發生-1核糖體移碼的序列通常包含滑動序列英语slippery sequence、間隔序列(spacer)與莖環等三個元件,典型的滑動序列基序英语Sequence motif為X_XXY_YYH(X可為任意核苷酸、Y為AU、H則為ACU三者之一),-1移碼發生時,原與XXY密碼子結合的核糖體P位點與其上的tRNA向前位移,改與XXX結合,同時原與YYH結合的A位點與其tRNA也改與YYY結合,新的反密碼子/密碼子配對除密碼子三號位的核苷酸外,一號位與二號位的核苷酸皆與原本的相同[10],而三號位因有搖擺鹼基對,反密碼子/密碼子的結合力本就較弱,不對兩者的結合造成嚴重影響[3][11]

發生+1核糖體移碼的序列則沒有特定基序[2],一般機制為使用一較罕見(對應tRNA的量較少)的密碼子使轉譯發生停滯,增加核糖體發生移碼的機會[2][12]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Jacks T, Madhani HD, Masiarz FR, Varmus HE. Signals for ribosomal frameshifting in the Rous sarcoma virus gag-pol region. Cell. November 1988, 55 (3): 447–458. PMC 7133365 . PMID 2846182. doi:10.1016/0092-8674(88)90031-1. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Harger JW, Meskauskas A, Dinman JD. An "integrated model" of programmed ribosomal frameshifting. Trends in Biochemical Sciences. 2002, 27 (9): 448–454. PMID 12217519. doi:10.1016/S0968-0004(02)02149-7. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Napthine S, Ling R, Finch LK, Jones JD, Bell S, Brierley I, Firth AE. Protein-directed ribosomal frameshifting temporally regulates gene expression. Nature Communications. 2017, 8: 15582. Bibcode:2017NatCo...815582N. PMC 5472766 . PMID 28593994. doi:10.1038/ncomms15582. 
  4. ^ Atkins JF, Loughran G, Bhatt PR, Firth AE, Baranov PV. Ribosomal frameshifting and transcriptional slippage: From genetic steganography and cryptography to adventitious use. Nucleic Acids Research. 2016, 44 (15): 7007–7078. PMC 5009743 . PMID 27436286. doi:10.1093/nar/gkw530. 
  5. ^ Jacks T, Power MD, Masiarz FR, Luciw PA, Barr PJ, Varmus HE. Characterization of ribosomal frameshifting in HIV-1 gag-pol expression. Nature. 1988, 331 (6153): 280–283. Bibcode:1988Natur.331..280J. PMID 2447506. S2CID 4242582. doi:10.1038/331280a0. 
  6. ^ Baranov PV, Henderson CM, Anderson CB, Gesteland RF, Atkins JF, Howard MT. Programmed ribosomal frameshifting in decoding the SARS-CoV genome. Virology. 2005, 332 (2): 498–510. PMC 7111862 . PMID 15680415. doi:10.1016/j.virol.2004.11.038 . 
  7. ^ Jagger BW, Wise HM, Kash JC, Walters KA, Wills NM, Xiao YL, Dunfee RL, Schwartzman LM, Ozinsky A, Bell GL, Dalton RM, Lo A, Efstathiou S, Atkins JF, Firth AE, Taubenberger JK, Digard P. An overlapping protein-coding region in influenza A virus segment 3 modulates the host response. Science. 2012, 337 (6091): 199–204. Bibcode:2012Sci...337..199J. PMC 3552242 . PMID 22745253. doi:10.1126/science.1222213. 
  8. ^ Ketteler R. On programmed ribosomal frameshifting: the alternative proteomes. Frontiers in Genetics. 2012, 3: 242. PMC 3500957 . PMID 23181069. doi:10.3389/fgene.2012.00242  (英语). 
  9. ^ Advani VM, Dinman JD. Reprogramming the genetic code: The emerging role of ribosomal frameshifting in regulating cellular gene expression. BioEssays. 2016, 38 (1): 21–26. PMC 4749135 . PMID 26661048. doi:10.1002/bies.201500131. 
  10. ^ Brierley I. Ribosomal frameshifting viral RNAs. The Journal of General Virology. 1995,. 76 (Pt 8) (8): 1885–1892. PMID 7636469. doi:10.1099/0022-1317-76-8-1885 . 
  11. ^ Crick FH. Codon—anticodon pairing: the wobble hypothesis. Journal of Molecular Biology. 1966, 19 (2): 548–555. PMID 5969078. doi:10.1016/S0022-2836(66)80022-0. 
  12. ^ Caliskan N, Katunin VI, Belardinelli R, Peske F, Rodnina MV. Programmed −1 frameshifting by kinetic partitioning during impeded translocation. Cell. 2014, 157 (7): 1619–1631. PMC 7112342 . PMID 24949973. doi:10.1016/j.cell.2014.04.041 . 

核糖體移碼, ribosomal, frameshift, 又稱轉譯移碼, translational, frameshift, 是生物細胞中核糖體進行轉譯時, mrna上的特定序列與二級結構使核糖體發生位移而破壞開放閱讀框的現象, 由於mrna上的密碼子是由3個核苷酸對應一個氨基酸, 1等會影響下游的開放閱讀框, 進而轉譯出完全不同的蛋白質, 可使一個mrna得以轉譯出數種不同的蛋白質產物, 此機制主要在病毒, 反轉錄病毒, 勞斯肉瘤病毒, 英语, rous, sarcoma, virus, 冠狀病毒, 流感病毒. 核糖體移碼 Ribosomal frameshift 又稱轉譯移碼 Translational frameshift 是生物細胞中核糖體進行轉譯時 mRNA上的特定序列與二級結構使核糖體發生位移而破壞開放閱讀框的現象 3 由於mRNA上的密碼子是由3個核苷酸對應一個氨基酸 1 1等核糖體移碼會影響下游的開放閱讀框 進而轉譯出完全不同的蛋白質 4 核糖體移碼可使一個mRNA得以轉譯出數種不同的蛋白質產物 此機制主要在病毒 反轉錄病毒 5 勞斯肉瘤病毒 英语 Rous sarcoma virus RSV 1 冠狀病毒 6 流感病毒 7 反轉錄轉座子等 的mRNA中發現 但也見於一些真核生物細胞基因的mRNA 可能為細胞調控基因表現的機制之一 8 9 勞斯肉瘤病毒 英语 Rous sarcoma virus RSV 的mRNA轉譯時在滑動序列發生 1核糖體移碼 1 mRNA上出現罕見的精氨酸密碼子AGG 使轉譯停滯 核糖體發生 1核糖體移碼後密碼子變成常見許多的甘氨酸密碼子GGC 2 最常見的核糖體移碼為 1核糖體移碼 programmed 1 ribosomal frameshifting 1 PRF 此外還有較罕見的 1核糖體移碼與 2核糖體移碼 3 發生 1核糖體移碼的序列通常包含滑動序列 英语 slippery sequence 間隔序列 spacer 與莖環等三個元件 典型的滑動序列基序 英语 Sequence motif 為X XXY YYH X可為任意核苷酸 Y為A或U H則為ACU三者之一 1移碼發生時 原與XXY密碼子結合的核糖體P位點與其上的tRNA向前位移 改與XXX結合 同時原與YYH結合的A位點與其tRNA也改與YYY結合 新的反密碼子 密碼子配對除密碼子三號位的核苷酸外 一號位與二號位的核苷酸皆與原本的相同 10 而三號位因有搖擺鹼基對 反密碼子 密碼子的結合力本就較弱 不對兩者的結合造成嚴重影響 3 11 發生 1核糖體移碼的序列則沒有特定基序 2 一般機制為使用一較罕見 對應tRNA的量較少 的密碼子使轉譯發生停滯 增加核糖體發生移碼的機會 2 12 參考文獻 编辑 分子与细胞生物学主题 1 0 1 1 Jacks T Madhani HD Masiarz FR Varmus HE Signals for ribosomal frameshifting in the Rous sarcoma virus gag pol region Cell November 1988 55 3 447 458 PMC 7133365 PMID 2846182 doi 10 1016 0092 8674 88 90031 1 2 0 2 1 2 2 Harger JW Meskauskas A Dinman JD An integrated model of programmed ribosomal frameshifting Trends in Biochemical Sciences 2002 27 9 448 454 PMID 12217519 doi 10 1016 S0968 0004 02 02149 7 3 0 3 1 3 2 Napthine S Ling R Finch LK Jones JD Bell S Brierley I Firth AE Protein directed ribosomal frameshifting temporally regulates gene expression Nature Communications 2017 8 15582 Bibcode 2017NatCo 815582N PMC 5472766 PMID 28593994 doi 10 1038 ncomms15582 Atkins JF Loughran G Bhatt PR Firth AE Baranov PV Ribosomal frameshifting and transcriptional slippage From genetic steganography and cryptography to adventitious use Nucleic Acids Research 2016 44 15 7007 7078 PMC 5009743 PMID 27436286 doi 10 1093 nar gkw530 Jacks T Power MD Masiarz FR Luciw PA Barr PJ Varmus HE Characterization of ribosomal frameshifting in HIV 1 gag pol expression Nature 1988 331 6153 280 283 Bibcode 1988Natur 331 280J PMID 2447506 S2CID 4242582 doi 10 1038 331280a0 Baranov PV Henderson CM Anderson CB Gesteland RF Atkins JF Howard MT Programmed ribosomal frameshifting in decoding the SARS CoV genome Virology 2005 332 2 498 510 PMC 7111862 PMID 15680415 doi 10 1016 j virol 2004 11 038 Jagger BW Wise HM Kash JC Walters KA Wills NM Xiao YL Dunfee RL Schwartzman LM Ozinsky A Bell GL Dalton RM Lo A Efstathiou S Atkins JF Firth AE Taubenberger JK Digard P An overlapping protein coding region in influenza A virus segment 3 modulates the host response Science 2012 337 6091 199 204 Bibcode 2012Sci 337 199J PMC 3552242 PMID 22745253 doi 10 1126 science 1222213 Ketteler R On programmed ribosomal frameshifting the alternative proteomes Frontiers in Genetics 2012 3 242 PMC 3500957 PMID 23181069 doi 10 3389 fgene 2012 00242 英语 Advani VM Dinman JD Reprogramming the genetic code The emerging role of ribosomal frameshifting in regulating cellular gene expression BioEssays 2016 38 1 21 26 PMC 4749135 PMID 26661048 doi 10 1002 bies 201500131 Brierley I Ribosomal frameshifting viral RNAs The Journal of General Virology 1995 76 Pt 8 8 1885 1892 PMID 7636469 doi 10 1099 0022 1317 76 8 1885 Crick FH Codon anticodon pairing the wobble hypothesis Journal of Molecular Biology 1966 19 2 548 555 PMID 5969078 doi 10 1016 S0022 2836 66 80022 0 Caliskan N Katunin VI Belardinelli R Peske F Rodnina MV Programmed 1 frameshifting by kinetic partitioning during impeded translocation Cell 2014 157 7 1619 1631 PMC 7112342 PMID 24949973 doi 10 1016 j cell 2014 04 041 取自 https zh wikipedia org w index php title 核糖體移碼 amp oldid 69022034, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

文章

,阅读,下载,免费,免费下载,mp3,视频,mp4,3gp, jpg,jpeg,gif,png,图片,音乐,歌曲,电影,书籍,游戏,游戏。