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真核生物翻译起始机制 |
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度较高时，IRP则释放IRE，促进翻译。5 帽子近端的IRE/IRP复合物在空间上形成“障碍”，调节着翻译的起始。
帽子近端序列与起始密码子的距离与翻译效率是直接相关的。在哺乳动物细胞体系中发现，IRE必须位于5 末端的40个核苷酸位置内，如果离帽子结构较远端，则由IRE/IRP亲和性产生的对翻译的调节不论在体内还在体外均会被被削弱。近帽子区域内的茎环结构比位于离AUG较近的茎环结构更有抑制作用。这可能主要与扫描所需要的从ATP水解获得的热动力驱力相关。但Nadejda 等在酵母体系中发现，帽子结构与IRE元件之间的距离并不改变IRE/IRP之间的亲和性，无位置效应，不影响翻译效率〔3〕。结论表明，高等和低等真核生物的翻译起始进程是不同的。我们有可能推测，在低等真核生物中还存在其他的翻译起始机制。
2 IREs元件和40S亚单位的富集
微小RNA病毒（picornavirus）是一个巨大的动物病毒家族，，它们的mRNAs 5 末端无帽子结构，但有较长的 5 UTRs，一般为650～1 300核苷酸左右，二级结构保守。这些区域有多个AUG密码子。除了甲型肝炎病毒（hepatitis A）外，微小RNA病毒家族都能通过剪切宿主胞内的起始因子eIF-4G，抑制宿主依赖于帽子结构的蛋白质的合成〔2〕。
1988年，Pelletier和Sonenberg在一个人工的双顺反子mRNA两个编码区域中插入了PV（poliovirus-脊髓灰质炎病毒）的5 UTR序列能有效地引导第二个顺反子的翻译〔10〕。类似地引入其他的该家族成员的 5 UTR也获得了相似的结果〔11〕。这表明该病毒非帽子结构的 5 UTR能指导mRNA的蛋白的合成，并可不依赖于上游开放阅读框架(open reading frame)的表达。这种非依赖帽子结构的蛋白合成的模式，被我们称为内部起始模型。它指的是核糖体结合到mRNA的内部区域，即直接结合到AUG或其上游的翻译起始表达过程。是针对多顺反子mRNA扫描模型的重要补充。在此机制中，与核糖体相结合的 5 UTR序列被称为IREs元件（internal ribosome entry site）。除了微小RNA病毒的mRNA外，一些病毒和真核生物细胞mRNA内也被观察到存在着IREs元件，像编码免疫蛋白重链结合蛋白Bip、果蝇触角足蛋白、成纤维细胞生长因子2、人类eIF-4G的mRNA 5 UTR都存在着IREs元件。但他们与PV的IREs无明显的序列和结构相似性。当细胞进行有丝分裂〔12〕或eIF-4G〔13〕被热击后失活时，依赖于帽子结构的翻译被抑制。但含IREs元件的mRNA仍进行有效地翻译。我们完全有可能推测内部起始机制同样存在于真核生物中〔2〕。
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