Vecka 1+5 - Translation och translationell kontroll (27.08.14 och 19.09.14) Flashcards
Vilket RNApol syntetiserar rRNA?
RNApol I
Vad består ribosomens två subenheter av? (2 saker)
- Proteiner
- rRNA
Ribosomen består av två underenheter. Vilka?
- Stora subenheten 60S
- Lilla subenheten 40S
Vad är det för något som “shuttlar” de enskilda aminosyrorna till Ribosomen och mRNA?
tRNA
Hur dekodas informationen i mRNA av tRNA? Dvs. vad är det som bestämmer vilken aminosyra som skall komma vart? (3 saker)
Vilket kodon (i mRNA) anger translationens start och vilken aminosyra kodar den för?
AUG - Metionin
Vilka fyra kodon ger stop-kodon?
- UGG
- UGA
- UAG
- UAA
Påv vilket site på ribosomens stora subenhet är det som inkommande tRNA molekyler dockar?
A-site (Amino-acid)
Ribosomens stora subenhet har tre olika sites för tRNA. Vad heter de?`
- E - Exit
- P - Peptide
- A - Amino acid
Vilken subenhet i ribosomen binder mRNA till?
Lilla subenheten 40S
När translationen först skall initieras, är det en av ribosomens subenheter som laddas med ett antal faktorer. Vilken?
Lilla subenheten 40S laddas med faktorer.
Tre “laddningsfaktorer” förs över till ribosomens lilla subenhet. Vad kallas komplexet?
Preinitieringskomplexet
Preinitieringskomplexet byggs upp av 3 “laddningsfaktorer” fästa till 40S. Vilka?
- eIF1A
- eIF2-GTP
- Met-tRNA
(Eukaryote Initiating Factor)
I vilket skede binds mRNA till Ribosomen?
Strax EFTER att preinitieringskomplexet har bildats och FÖRE stora subenheten ens har bundit till.
I initieringen av translationen, vad händer efter att mRNA har bundit in till lilla subenheten 40S?
Lilla subenheten börjar scanna mRNA.
Vad är det som 40S scannar efter?
Start translation-sekvensen AUG.
Vad händer när 40S hittar start-translation sekvensen AUG?
Alla initieringsfaktorer lossnar från mRNA och lilla subenheten.
Det, att initeringsfaktorerna lossnar från 40S och det bundna mRNA:t är en förutsättning för…
..att stora subenheten 60S skall kunna binda in till 40S.
Rita en bild för hur initieringen av translationen går till!
Om en cell får en signal för tillväxt via PKB -> mTOR -> S6K, kommer S6K att fosforylera ribosomen. Hur påverkas ribosomen? Vad är konsekvenserna av detta?
- Fosforyleringen gör att ribosomen blir bättre på att scanna pyrimidinrika 5’-UTR och således hitta start-translation-sekvensen snabbare. Vanligtvis kan den hacka lite.
- Detta leder till effektivare proteinsyntes.
Vad innebär det att lilla subenheten 40S “laddas”?
Att preinitieringskomplexet bildas på lilla subenheten.
Elongering vid translationen börjar när 40S har scannat fram till start-translation-sekvensen och 60S har bundit in till 40S för att skapa den kompletta ribosomen. Till vilket site i 40S kommer nästa aminosyra i leden att docka först?
Till A-site. (Met-tRNA (START) har redan dockat vid P-siten, denna plats har den redan när preinitieringskomplexet bildas.)
Efter att en komplementär tRNA har bundit till ett ledigt A-site händer 2 saker. Vad?
- En peptidbindning bildas mellan de två aminosyrorna.
- Stora subenheten flyttas i förhållande till lilla subenheten.
Vad är det som katalyserar peptidyltransferasreaktionen?
rRNA
Vad är det som driver ribosom”förflyttningen” längs mRNA i elongeringsfasen?
GTP-hydrolys
I steg 3 i elongeringen, efter att stora subenheten har flyttats, sker 2 saker. Vilka?
- Lilla subenheten glider 3 nukleotider längs mRNA. (Allt annat är statiskt; Stora subenheten, de bundna tRNA molekylerna och mRNA)
- Den “använda” tRNA molekylen skickas ut då den nu hamnat på E-siten.
I och med att en aminosyra skickas ut från E-siten i elongeringens tredje steg, är vi redo för en ny am.s.-tRNA?
Ja!
Redogör för och rita upp elongeringsfasen i translationen!
I proteinsyntesens initieringsfas laddas den lilla subenheten med tre laddningsfaktorer. En av dessa kommer att genomgå GTP-hydrolys då 40S skannar sig fram till start-translation-sekvensen. Vilken laddningsfaktor är det?
eIF2-GTP
Som känt är eIF2-GTP nödvändigt för initieringskomplexet och således nödvändigt för initiering av proteinsyntesen. eIF2-GTP hydrolyseras till eIF2-GDP när lilla subenheten skannar fram till AUG. Vilken GEF är det som har hand om återbildningen av eIF2-GTP från eIF2-GDP?
eIF2B-GTP
Vid två särskilda situationer kan nukleotidutbytet eIF2-GDP -> eIF2-GTP förhindras. Vilka?
- Virusinfektion
- ER-stress
Genom vilken mekanism förhindras nukleotidutbytet eIF2-GDP->eIF2-GTP vid ER-stress och virusinfektion?
eIF2-GDP fosforyleras. Detta tillåter att nukleotidutbytet börjar, men det kan ej slutföras.
Vad är resultaterar av att nukleotidutbytet eIF2-GDP -> eIF2-GTP inte kan ske?
Preinitieringskomplexet i translationens initiering kan inte bildas. Således avstannar proteinsyntesen.
Vid ER-stress aktiveras PERK. Hur relaterar detta till proteinsyntesen? (Vad gör PERK och vad leder det till?)
PERK fosforylerar eIF2-GDP. Detta gör att nukleotidutbytet eIF2 -GDP -> eIF2 - GTP inte kan ske. Av den anledningen kommer preinitieringskomplexet inte kunna bildas och proteinsyntesen avstannar.
Cellen kan med hjälp av PKR fosforylera eIF2 - GDP för att stoppa proteinsyntesen vid en virusinfektion. Vad kallas den mekanism som virus använder sig av som tillåter att translation av proteiner fortsätter?
Decoy mekanism
Hur fungerar virusets decoy mekanism?
- Viruset “tar med sig” eIF2-liknande protein.
- PKR, som vanligen fosforylerar eIF2-GDP för att förhindra translationen från att fortsätta, kan inte skilja eIF2-liknande proteinet från det riktiga. -> eIF2-liknande protein som finns i cellen kommer också att fosforyleras.
- När en stor mängd eIF2-liknande protein finns i cellen hinner inte PKR fosforylera alla eIF2-liknande proteiner OCH eIF2-GDP. Detta resulterar i att ofosforylerat eIF2-GDP blir tillgängligt.
- eIF2-GDP kan sedan genomgå nukleotidutbytet (GTP) och delta i bildandet av preinitieringskomplexet.
Vad är ringslutning bra för? (2saker)
- mRNA skyddas mot degradation
- Ribosomen kan åka “runt, runt” vilket effektiviserar proteinsyntesen
I ringslutning klistras mRNA:s 5’-ända till 3’-ändan. Det är INTE själva mRNA molekylen som basparar till sig själv. Vad är det för komponenter som finns i
- 5’-ändan
- 3’-ändan
och som binder till varandra för att skapa ringslutningen?
- eIF4E och eIF4G
- PABP (PolyA binding protein)
Varför termineras elongeringen vid ett stop-kodon?
Det finns ingen aminosyra som motsvarar stop-kodonet.
Vad har eIF4A och eIF4B för enzymatisk funktion?
Helikasaktivitet
I vilket sammanhang i proteinsyntesen stöter vi på eIF4A och eIF4b?
I uträtningen av ev. mRNA hårnålar.
En särskild faktor behövs för att eIF4A och eIF4B skall kunna verka. Vilken?
eIF4E
Vad binder eIF4E till?
Cappen på mRNA
Vad har eIF(4E, 4A, 4B) för syfte i anslutning till proteinsyntes?
De bryter upp ev. mRNA hårnålar som annars skulle förhindra ribosomen från att avläsa mRNA.
Vilka faktorer deltar i uträtningen av ett mRNA? (1 initiator, 2 utförare)
- eIF4E är “initiator” och rekryterar:
- utförarna eIF4A och eIF4B
Redogör för uträtningen av mRNA i anslutning till translationen!
- eIF4E binder till cap. Detta är en förutsättning för att 4A och 4B skall kunna funka.
- eIF4A och eIF4B är helikaser, de bryter upp ev. hårnålar på mRNA
När en oocyt befruktas eller stimuleras med hormoner kommer ett proteinkinas att aktiveras som leder till att translationen av “dormant mRNA” kommer igång. Vad är det som fosforyleras?
Det är CPEB som fosforyleras.
Vilket protein är det som får en kovalent modifikation på sig, som följd av att oocyten befruktas/stimuleras med hormon? Vad är det för kovalent modifikation?
CPEB blir fosforylerad
Vad sker då CPEB blir fosforylerad som följd av att oocyten blir befruktad?
Det Maskin som förhindrat translationsstart och polyadenylering lossnar från CPEB.
På vilket sätt förhindrar Maskinet translationsstart hos en “translationally dormant mRNA” i oocyten?
Det förhindrar initieringskomplexet från att assembla på 5’ ändan av mRNA.
Vid Heat Shock kommer proteinsyntesen att regleras av cellen. Vilka proteiner minskar/ökar? (2 saker)
- Syntesen av vanliga proteiner stängs av
- Syntes av de inducerbara chaperonerna (HSP) ökar
Rent mekanistiskt, vad är det som gör att proteinsyntesen avstannar vid Heat Shock?
- Det sker en fosforylering av eIF4E
- Fosforyleringen förhindrar eIF4E från att binda till 5’ Cappen (eIF4E behövs på cappen då mRNA skall bindas till preinitieringskomplexet)
Hur kan syntes av chaperoniner fortgå trots att proteinsyntesen stängts av vid Heat Shock?
- Istället för de olika faktorerna (däribland eIF4E och eIF4G) kommer en s.k. “komplicerad RNA-struktur” att binda till chaperonin mRNA.
- Den komplicerade RNA-strukturen har förmåga att locka preinitieringskomplexet direkt till AUG på chaperonin mRNA.
Vilken initieringsfaktor är det som huvudsakligen styr mRNA till 40S där mRNA sedan binder in?
eIF4G
Vad är eIF4G för typ av protein?
Ett adaptorprotein
Vad för proteiner är det som eIF4G binder till då mRNA skall bindas till 40S?
- eIF4E
- eIF3
Redogör för hur syntes av vanliga proteiner (icke-chaperoniner) stängs av vid Heat shock!
- eIF4E fosforyleras
- När eIF4E fosforyleras kan den inte binda till 5’-cappen på mRNA.
- eIF4E BEHÖVER binda till 5’-cappen för att mRNA skall kunna bindas in till 40S
- Detta för att ett adaptorprotein eIF4G binder eIF4E och eIF3 (i preinitieringskomplexet) när mRNA skall fästas vid 40S
Vad är IRE-BP?
Iron Response Element Binding Protein, en järnsensor. Proteinet har förmågan att binda till specifika hårnålar på Ferritin mRNA och Transferrinreceptor mRNA.
Vad aktiveras IRE-BP av?
Låg järnhalt
Vad har IRE-BP förmågan att göra när det aktiveras?
Binda in till mRNA (Ferritin mRNA och Transferrinreceptor mRNA)
Vad leder en inbindning av IRE-BP till en specifik hårnål i Ferritin mRNA till? Varför?
- En sänkning av mängden Ferritin och således en ökning av järnkoncentrationen.
- Detta för att IRE-BP binder till en hårnål framför start-translation-sekvensen i Ferritin mRNA. (Fysisk barriär för ribosomen)
Vad leder en inbindning av IRE-BP till specifika hårnålar på Transferrinreceptor mRNA till? Varför?
- Translation av transferrinreceptorer ökar, varpå även järnhalten i cellen ökar.
- För att IRE-BP inbindningen till TR-mRNA:s 3’ ända stabiliserar mRNA:t och gör det resistent mot degradation.
Redogör för hur järnhomeostasen uppehålls genom att reglera proteinsyntesen! (Rita)
