C5 : Régulation de la traduction Flashcards
Nommer des composantes faisant partie de la structure d’un ARNm mature chez les eucaryotes.
- Coiffe en 5’
- Queue poly A en 3’
- Codon start et stop
- ORF (open reading frame)
- UTR (5’ et 3’)
Quelles sont les 3 choses qui peuvent être contrôlées pour réguler la traduction des protéines?
- Contrôle de la localisation des ARNm
- Contrôle de l’accès aux facteurs de traduction
- Contrôle de la stabilité des ARNm
Les 3’ UTR sont souvent impliqués dans le contrôle de la traduction par le contrôle de différents mécanismes. Quels sont ces 3 mécanismes?
- Localisation
- Déstabilisation
- Inhibition directe
Quelle partie de l’ARNm permet son routage?
Les parties qui vont lier des protéines.
Vrai ou faux : la traduction d’un ARNm peut être influencée par la structure secondaire de l’ARN.
Vrai
Quelle protéine est importante pour la réponse de la cellule selon le niveau de fer en se liant aux ARNm?
L’aconitase
Pourquoi est-ce que la séquestration du fer dans les cellules par les ferritine est si importante?
Parce que le fer libre dans les cellules est toxique.
Pourquoi est-ce qu’il est mieux de réguler les gènes de la ferritine au niveau de la traduction et non au niveau de la transcription?
Parce que ça permet une réponse beaucoup plus rapide et le fer est pas super abondant et quand même important.
Comment sont appelées les régions sur l’ARNm de la ferritine qui peut contrôler si la traduction se fait ou non?
Les IRE (iron response elements)
Vrai ou faux : lorsque le fer est abondant, la traduction de la ferritine va être faite grâce à l’attachement de IRE-BP (l’aconitase) sur les sites IRE de l’ARNm.
Faux : lorsque l’aconitase s’active et se lie sur l’IRE, la traduction arrête.
Pourquoi est-ce que l’aconitase ne lie pas le site IRE de l’ARNm s’il y a beaucoup de fer dans la cellule?
Parce que IRE-BP (l’aconitase) lie soit le fer, soit la région IRE de l’ARNm.
L’aconitase a comme 2e ‘‘job’’ de lier le fer. Sur quel processus métabolique agit-il habituellement?
Sur le cycle de krebs.
Lorsqu’il y a abondance de fer dans la cellule, est-ce que l’aconitase va faire dégrader la transferrine? Pourquoi?
Oui, on va vouloir la dégrader parce que la transferrine va aller chercher le fer à l’extérieur de la cellule pour l’amener dans la cellule.
Lorsqu’il y a une abondance de fer dans la cellule, est-ce que l’aconitase va faire en sorte qu’il y ait plus de ferritine? Pourquoi?
Oui, parce que la ferritine est importante pour chélater le fer dans la cellule et empêcher son action toxique.
Expliquer pourquoi l’attachement de l’aconitase sur l’ARNm de la transferrine empêche sa dégradation et que son attachement sur la ferritine empêche la traduction.
Sur la ferritine : liaison sur le site UTR 5’, ce qui entrave l’attachement des ribosomes et empêche la traduction.
Sur la transferrine : liaison sur le site UTR 3’ qui n’empêche pas la liaison du ribosome et qui chevauche un site riche en AU (ARE) qui donne aux protéines une demie-vie de courte durée.
Quel est l’impact de régions riches en AU sur des protéines?
ARE recrutent de façon constitutive les mécanismes de dégradation d’ARNm.
Quelle partie de l’ARNm est très importante pour leur circularisation?
La queue poly-A
Pourquoi est-ce que les ARNm sont sous forme circulaire?
Pour les protéger les bouts de l’ARN et ré-initier la traduction plus rapidement.
Les queues poly-A protègent les ARNm de 2 façons. Lesquelles?
- Il s’agit d’une région non-codante. Sa dégradation par des exonucléases n’a donc pas d’impact sur la traduction du gène et protège l’ARNm de la dégradation.
- PABP lient les queues poly-A qui va les protéger de la dégradation.
Les PABP se lient aux queues poly-A des ARNm. À quoi se lient ces protéines et quel est l’impact de cette liaison?
Elles se lient à eIF4G qui permet l’interaction avec toute la machinerie d’initiation de la traduction.
Expliquer comment la queue poly-A peut être impliquée dans l’inhibition de la traduction chez les ovocytes de grenouille et pourquoi ce mécanisme est présent dans ce cas précis.
Dans ce cas : besoin de produire beaucoup d’ARNm, mais de ne pas les exprimer tout de suite.
Les ARNm auront une queue poly-A très courte et il n’y aura pas de recrutement de PABP, ce qui signifie qu’il ne peut pas y avoir la structure circulaire requise pour la traduction. On va alors recruter le CPEB qui va recruter MASKIN qui va se lier à eIF4E et l’inhiber.
Quand on veut produire les protéines avec les hormones : CPEB sera phosphorylé suite à plusieurs voies de signalisation et ne pourra plus interagir avec MASKIN, ce qui va permettre la polyadénylation et le recrutement de la machinerie de traduction.
BREF : masquage de la production avec des complexes non-productif empêchant la polyadénylation.
Vrai ou faux : les processus d’initiation, d’élongation, de terminaison et de réinitiation se produisent en même temps sur les polyribosomes.
Vrai
Vrai ou faux : plus il y a de ribosomes sur un même ARNm, plus la traduction est efficace .
Vrai
De quelle façon est-ce possible de vérifier la densité de ribosomes sur un ARNm par profilage des polylysosomes? Décrire un protocole.
Le profilage de polylysosomes peut se faire par ultracentrifugation en condition native en présence de cycloheximide. Il y aura formation d’un gradient de densité sur glucose où les ARNm avec plus de ribosomes iront dans des zones avec une plus grande densité.
Existe-il un lien entre le mouvement d’un ARNm et la répression de la traduction?
Oui
Vrai ou faux : la structure secondaire a une influence sur la traduction de l’ARNm.
Vrai
Les UTR 3’ sont souvent impliqués dans le contrôle de la traduction par différents mécanismes. Quels sont ces 3 mécanismes?
- Localisation
- Déstabilisation
- Inhibition directe
Discuter de l’impact d’avoir une protéine comme TIAR qui se retrouve sur l’UTR 3’ d’un ARNm.
Quand il y a un répresseur comme TIAR sur l’UTR 3’ de l’ARNm, il y a beaucoup plus d’ARNm avec un monosome ou sans ribosomes. Sans le répresseur, il y a plus de polyribosomes.
Vrai ou faux : lors d’un stress cellulaire, les ARNm ont tendance à avoir plus de polysomes.
Faux : soit aucun ribosome, soit des monosomes.
Quelles sont les étapes de l’initiation de la traduction chez les eucaryotes? (7)
- Formation du complexe ternaire : eIF2-GTP + un ARNt qui va arrimer la méthionine.
- Interaction du complexe ternaire avec la petite sous-unité du ribosome (40s).
- ARNm vont être associés avec le complexe de liaison à la coiffe. Composé de eIF4G (protéine echaffaude qui permet la liaison entre les PABP et le complexe de liaison à la coiffe) et eIF4E (cap binding protein). La liaison avec le complexe et les PABP permet d’avoir le complexe circulaire.
- Complexe de préinitiation rencontre l’ARNprem va lier l’ARNm au 5’, même si AUG est plus loin.
- Complexe de préinitiation glisse sur l’ARNm jusqu’à trouver un AUG.
- Changement du complexe en recrutant le eIF5 qui est un GAP pour eIF2 pour permettre l’activité hydrolytique pour transformer le GTP en GDP.
- Changement de conformation de eIF2 et relâchement. L’ARNt peut recruter la sous-unité 60s du ribosome et début de la production de la protéine.
Le complexe ternaire est impliqué dans l’initiation de la traduction. De quoi est-il composé?
De eIF2-GTP et d’un ARNt lié à la met.
Le complexe de liaison à la coiffe est impliqué dans l’initiation de la traduction. De quoi est-il composé?
eIF4F (eIF4G échafaud; eIF4A hélicase; eIF4B interagit avec l’ARNr 18S et coopère avec 4A; eIF4E interagit avec la coiffe) et des PABP
Comment se fait le détachement du complexe ternaire lorsqu’un AUG a été reconnu?
eIF5 qui est un GAP va hydrolyser le GTP de eIF2 en GDP et changer sa conformation, ce qui va provoquer le détachement du complexe.
Quel est le rôle du complexe ternaire dans l’initiation de la traduction?
Trouver le codon AUG.
Quels sont les rôles de eIF4E et de eIF4G dans l’initiation de la traduction?
eIF4G : échafaud qui lie les PABP et le complexe de la coiffe
eIF4E : cap binding protein, interagit avec la coiffe
Quels sont les rôles de eIF5 et de eIF2B dans l’initiation de la traduction?
eIF2B agit comme un GEF et eIF5 agit comme un GAP pour eIF2
Quel est le rôle d’eIF2 dans l’initiation de la traduction?
Fait partie du complexe ternaire et permet le détachement du complexe une fois que le GDP est hydrolysé.
Quel est l’impact de la phosphorylation de eIF2 sur la traduction des protéines?
Lorsque phosphorylé, eIF2 se lie fortement à son GEF eIF2B. Puisque ce dernier est en bien moins grande quantité dans les cellules que eIF2, tout le GEF peut être séquestré en peu de temps et empêche le recyclage de eIF2 qui est essentiel pour initier la traduction des ARNm.
Quelles sont les 4 kinases qui peuvent phosphoryler eIF2α?
- PERK (PKR-like endoplasmic reticulum kinase)
- PKR (protein kinase RNA activated)
- HRI (heme regulated inhibitor kinase)
- GNC2 (global control non-derepressible 2)
La eIF2α peut être phosphorylée par HRI dans quel contexte?
Lorsqu’il n’y a pas assez de hème dans les globules rouges, il y aura phosphorylation par HRI pour inhiber la production de globine.
La eIF2α peut être phosphorylée par GNC2 dans quel contexte?
Quand il y a des ARNt qui sont non-chargés, ce qui est un signe qu’il manque d’acides aminés.
Qu’est-ce qui active la kinase PERK?
La réponse aux protéines mal repliées.
Qu’est-ce qui active la kinase PRK?
De l’ARNdb qui fait plus de 30 nucléotides, signifiant qu’il y a des virus.
Comment se fait l’activation de la kinase PKR?
Comme beaucoup de kinases, PKR est activée suite à une dimérisation induite par la liaison d’un ligand. Dans ce cas, c’est causé par la liaison de deux molécules de PKR sur une longue molécule d’ARNdb qui va mener à l’autotransphosphorylation de chaque dimère qui va activer l’activité kinase et mener à l’inhibition d’eIF2.
Comment se fait l’activation de la kinase PERK? (6)
- Une accumulation de protéines dépliées amène à une séquestration de BiP.
- En l’absence d’interaction avec BiP, PERK dimérise et devient une kinase active.
- PERK phosphoryle le facteur eIF2α.
- La traduction est globalement inhibée.
- La protéine ATF4 (normalement réprimée au niveau de la traduction) est traduite.
- Activation de gènes codant des protéines impliquées dans le ERAF, la réponse au stress (incluant XBP1)
Quelle raison explique le fait qu’il y a une dissociation permanente du ribosome de l’ARNm après la traduction?
Habituellement, il n’y a qu’un seul ORF.