Initiation Factors prokaryotes eukaryotes

Presentazione sul tema: "Initiation Factors prokaryotes eukaryotes"— Transcript della presentazione:

1 Initiation Factors prokaryotes eukaryotes
Activity prokaryotes eukaryotes IF3 eIF-1 Fidelity of AUG codon recognition IF1 eIF-1A Facilitate Met-tRNAiMet binding to small subunit eIF-2 Ternary complex formation eIF-2B (GEF) GTP/GDP exchange during eIF-2 recycling eIF-3 (12 subunits) Ribosome antiassociation, binding to 40S eIF-4F (4E, 4A, 4G) mRNA binding to 40S, RNA helicase activity eIF-4A ATPase-dependent RNA helicase eIF-4E 5' cap recognition eIF-4G Scaffold for of eIF-4E and -4A eIF-4B Stimulates helicase, binds with eIF-4F eIF-4H Similar to eIF4B eIF-5 Release of eIF-2 and eIF-3, GTPase IF2 eIF5B Subunit joining eIF-6 Ribosome subunit antiassociation

2 La sequenza consenso di Kozak
Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

3 Formazione di complessi nell'inizio della traduzione negli eucarioti:
- complesso ternario - complesso 43S - complesso del cap - complesso 48S - complesso 80S { A B C

4 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006
Negli Eucarioti eIF-2 forma un complesso ternario con Met-tRNAf Il complesso ternario lega la subunità 40S libera che si lega all’estremità 5’ dell’mRNA GTP viene idrolizzato quando eIF2 viene rilasciato come eIF2-GDP eIF-2B rigenera la forma attiva. Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

5 Formazione dei complessi 43S e cap

6 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

7 Modello del "closed loop"

8   Complessi d'inizio Complesso 43S: Complesso sul cap:
eIF1, 1A, 2, 3 Met-tRNA Complesso sul cap: eIF4A, B, E, G + mRNA   Complesso 48S

9 Complesso 48S

10 Formazione del 48S e 80S

11 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

12 Scansione della 40S e formazione dell'80S

13 Inizio di traduzione nell’mRNA di poliovirus
AUG AUG AUG AUG UUUCCUUUU A U G IRES= Internal ribosome entry site

14 Confronto meccanismi d'inizio

15 La fase di allungamento
della traduzione

16 Fattori di allungamento
procarioti eucarioti EF-Tu eEF1A trasporto aa-tRNA EF-Ts eEF1B riciclo EF-G eEF2 traslocazione

17 Ciclo dell'allungamento

18 Ingresso amminoacil-tRNA

19 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

20 Traslocazione

21 Meccanismo della traslocazione

22 EF-Tu ed EF-G si legano alternativamente al ribosoma

23 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

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25 La fase di terminazione
della traduzione

26 Fattori di terminazione procarioti eucarioti RF1 eRF1 RF2 “ RF3 eRF3
riconoscimento UAA, UAG RF2 “ riconoscimento UGA, UAA RF3 eRF3 GTPase RRF rilascio

27 Terminazione

28 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

29 Eventi post-terminazione

30 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

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32 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

33 Struttura della puromicina

34 Inibitori della traduzione

35 Translation inhibitors
Effect Chloramphenicol inhibits prokaryotic peptidyl transferase Streptomycin inhibits prokaryotic initiation, also induces mRNA misreading Tetracycline inhibits prok. aminoacyl-tRNA binding to the ribosome small subunit Erythromycin inhibits prokaryotic translocation through the ribosome large subunit Fusidic acid similar to erythromycin only by preventing EF-G from dissociating from the large subunit Puromycin resembles aa-tRNA, interferes with peptide transfer resulting premature termination in prok and euk Diptheria toxin catalyzes ADP-ribosylation of and inactivation of eEF-2 Ricin found in castor beans, catalyzes cleavage of the euk. 28S rRNA Cycloheximide inhibits eukaryotic peptidyltransferase

36 Trasporto e localizzazione
degli mRNA

37 Trasporto nucleo-citoplasma

38 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

39 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

40 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

41 Localizzazione degli mRNA negli eucarioti

42 Meccanismi di localizzazione
Trasporto specifico Degradazione selettiva Ancoraggio a siti specifici

43 Trasporto degli mRNA nell'oocita di Drosophila

44 Trasporto degli mRNA nell'oocita di Drosophila

45 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

46 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

47 Supplementary movie SM1: Alexa488-labeled CaMKIIa 3’-UTR RNA particle transport in a living hippocampal neuron. Arrows indicate moving CaMKIIa 3’-UTR RNA particles. Images were acquired 5 min after injection with a frame rate of 1 image per 5 seconds. Scale bar: 10 µm

48 Supplementary movie SM3: Alexa546-labeled Sept7 RNA particle transport in a living hippocampal neuron. Please note that the dendrite shown is crossed by a dendrite of an adjacent microinjected neuron. The arrow indicates a moving Sept7 RNA particle. Images were acquired 10 min after injection with a frame rate of 1 image per second. Scale bar: 5 µm. Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

49 Supplementary movie SM2: Stau1-EYFP particle transport in a distal dendrite of a living hippocampal neuron. The arrow indicates a moving Stau1-EYFP particle. Images were acquired 1 day after transfection with a frame rate of 1 image per second. Scale bar: 1 µm. Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

50 Il trasporto specifico dipende da sequenze cis-agenti presenti nel 3' UTR dell'mRNA (zip code) e da fattori trans-agenti

51 Granuli citoplasmatici contenenti mRNA

52 Stabilità degli mRNA

53 Degradazione dell'mRNA nei procarioti

54 Degradazione dell'mRNA negli eucarioti

55 Regolazione della stabilità dell'mRNA negli eucarioti

56 Vie di degradazione dell'mRNA negli eucarioti

57 (surveillance systems)
Controlli di qualità degli mRNA (surveillance systems)

58 NMD (Nonsense Mediated Decay)
AUG PTC UAG mGppp AAAAAAAAAAAAAAAA

59 Lewin, IL GENE VIII, Zanichelli editore S.p.A. Copyright © 2006

60 Non-sense Mediated Decay (NMD):
complesso EJC

61 Non-sense Mediated Decay (NMD)

62

63 Non-Stop Mediated Decay (NSMD)

64 Ruolo del tmRNA

65 Ruolo del tmRNA