eIF2 调控

通路描述：

eIF2 起始复合体整合了各种各样应激相关的信号来调控全局和特异性 mRNA 翻译。在适宜的条件下，eIF2 会结合 GTP 和 Met-tRNAi 形成三元复合体 (TC)，三元复合体随后结合 40S 核糖体亚基、eIF1、eIF1A、eIF5 和 eIF3，形成 43S 起始前复合体 (PIC)。43S PIC 扫描 mRNA UTR 以寻找 AUG 起始密码子。在识别 AUG 后，eIF2 在GTP酶活化蛋白 eIF5 的帮助下可将 GTP 水解为 GDP，并从 mRNA 上分解下来，以结合 60S 核糖体亚基并延长多肽链。在 eIF5 作为 GDI 而存在的情况下，eIF2 保持与 GDP 的结合。要开始另一轮翻译，eIF2B 必须同时作为 GDI 位移因子 (GDF) 和鸟嘌呤交换因子 (GEF)，从而在 eIF2 上将 GDP 交换为 GTP。此步骤必须受到密切调控，不同家族的 4 种应激激活的激酶 — PKR (dsRNA)、PERK（ER 应激）、GCN2（氨基酸饥饿）和 HRI（血红素不足）— 对 eIF2α 的磷酸化后， eIF2 可作为显性失活复合体隔绝 eIF2B ，从而阻断核苷酸交换。eIF2α-GDP 的增加限制了三元复合体的可利用性，从而导致整体蛋白质合成减少和特异性应激相关的 mRNA 转录翻译增加，如转录因子 ATF-4 和 CHOP。

主要文献：

• Hinnebusch AG (2011) Molecular mechanism of scanning and start codon selection in eukaryotes. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 75(3), 434–67, first page of table of contents.
• Raven JF, Koromilas AE (2008) PERK and PKR: old kinases learn new tricks. Cell Cycle 7(9), 1146–50.
• Schmitt E, Naveau M, Mechulam Y (2010) Eukaryotic and archaeal translation initiation factor 2: a heterotrimeric tRNA carrier. FEBS Lett. 584(2), 405–12.
• Stolboushkina EA, Garber MB (2011) Eukaryotic type translation initiation factor 2: structure-functional aspects. Biochemistry Mosc. 76(3), 283–94.
• Wek RC, Jiang HY, Anthony TG (2006) Coping with stress: eIF2 kinases and translational control. Biochem. Soc. Trans. 34(Pt 1), 7–11.

我们要感谢 Rachel Wolfson 审阅此图。