ある研究者が、アポトーシス中に起こるさまざまな細胞内事象を研究している。 実験の結果、活性化したカスパーゼが、翻訳開始因子を含むいくつかの細胞内タンパク質を分解することがわかった。 これらの因子の一つであるeIF4は、mRNAの5'キャップを認識し結合することによって翻訳を開始する。 研究対象の細胞は死滅しつつあるが、アポトーシスに必要な多くのタンパク質を合成し続けている。 この観察は、mRNAの以下の特徴のうちどれによって最もよく説明できるか?
A.
5'非翻訳領域の欠如
(6%)
B.
内部リボソーム進入部位 internal ribosome entry site (IRES)
(24%)
C.
Kozakコンセンサス配列
(17%)
D.
複数のオープンリーディングフレーム
(32%)
E.
シャイン-ダルガーノコンセンサス配列
(18%)
正解
B
真核生物の翻訳は、小リボソームサブユニットがmRNAの5'キャップに結合し、Kozakコンセンサス配列内のメチオニン開始コドン(AUG)をスキャンすることで開始される。 リボソームと5'キャップの結合は、真核生物開始因子(eIF)として知られるタンパク質ファミリーによって促進される。
プログラムされた細胞死(アポトーシス)では、カスパーゼの活性化によってeIFが分解され、翻訳が中断される。 その結果、アポトーシスに必要なタンパク質の多くは、内部リボソーム・エントリーと呼ばれる別の方法で翻訳される。 この方法では、内部リボソーム進入部位(IRES)と呼ばれる明確なヌクレオチド配列が真核生物のリボソームをmRNAに引きつけ、mRNA配列の途中から翻訳を開始させる。 IRESは通常、翻訳開始コドンから直接上流に位置するmRNAのセグメントである5'非翻訳領域に存在する(選択肢A)。
(選択肢CとE)Kozakコンセンサス配列[(gcc)gccRccAUGG、Rはアデニンまたはグアニン]は、真核生物では5'キャップ依存性翻訳の開始を助けるが、原核生物ではShine-Dalgarno配列(AGGAGG)が翻訳開始を助ける。
(選択肢D)オープンリーディングフレームとは、停止コドンを介さずにポリペプチドをコードする連続したコドンを指す。 真核生物は通常1つのmRNA転写産物に1つのオープンリーディングフレームを持つが、原核生物はしばしば複数のオープンリーディングフレームを持つ。
教育目的
真核生物の翻訳は、小リボソームサブユニットがmRNAの5'キャップに結合し(開始因子によって促進される)、Kozakコンセンサス配列内のAUG開始コドンをスキャンすることによって開始される。 内部リボソーム進入は、アポトーシス細胞で使われる別の方法であり、これによってmRNAの途中から翻訳を開始できるようになる。