5′端帽




5′端帽(Five-prime cap)是在真核生物中信使RNA(mRNA)的5′端经修改後形成的的雙核苷酸端点。5′加帽的過程對建立成熟的mRNA作翻譯非常重要。加帽確保了mRNA在蛋白質生物合成中進行轉譯的穩定性,並在細胞核中是高度調控的過程。




目录






  • 1 結構


  • 2 加帽過程


  • 3 加帽目標


  • 4 功能


  • 5 参见


  • 6 参考文献


  • 7 外部連結





結構




5′端帽結構




核酸糖結構顯示2′、3′及5′碳的位置


5′端帽是在mRNA分子的5′端,並且包含一個以不正常5′至5′三磷酸鹽鏈結著mRNA的鳥苷。


更多的修飾包括鳥苷的甲基化、及其他mRNA的5′端內頭三個核酸糖的2′羥基的甲基化。兩個2′羥基的甲基化於圖內可見。


5′端帽的功能與RNA分子的3′端相似,但端帽核酸糖的5′碳是鏈接的,但3′端則不是的。這會提供足夠對核酸外切酶的抵抗。



加帽過程


加帽會是由RNA沒有修改的5′端開始。這會形成一個最後的核苷酸,而隨後附帶於5′碳的三個磷酸基。



  1. 其中一個終結的磷酸基會由磷酸酶移除,留下兩個磷酸基。


  2. 三磷酸鳥苷(GTP)會被鳥苷轉移酶加入磷酸基,並在過程中會失去本身的兩個磷酸基。這就會造成5′至5′三磷酸基鏈結。


  3. 鳥苷會被甲基轉移酶所甲基化。

  4. 其他甲基轉移酶會選擇性地將接近5′的核苷酸甲基化。



加帽目標


在轉錄前進行加帽所需的酶是與RNA聚合酶Ⅱ連結的。當新轉錄本的5′端進入酶時就會開始進行加帽,這種方式的加帽是要確保進行多聚腺苷酸化。


用作加帽的酶必須是與RNA聚合酶Ⅱ連結的,為要確保其對某一轉錄本(差不多就是mRNA)的獨有性。



功能


5′端帽有四個主要功能:



  • 調控細胞核的輸出。細胞核輸出是由帽結合複合物(CBC)來調控,它只會與加帽的RNA結合。CBC接著會由核孔複合物所辨認及排出。

  • 阻止因核酸外切酶造成的降解。mRNA因核酸外切酶造成的降解會被功能上類似3′端的5′端帽所阻止。mRNA的半衰期會因而上升,方便真核生物輸出所需的長時間。

  • 促進轉譯。5′端帽亦是用作與核糖體及翻譯起始因子結合。CBC亦會涉及此過程,負責招聚起始因子。

  • 促進除去5′近端內含子。這個過程的機制並不清楚,但5′端帽似乎會繞圈及與剪接體在剪接過程中互相作用,從而促進除去內含子。[1]



参见



  • 核糖體

  • RNA聚合酶Ⅱ



参考文献





  1. ^ Recognition of cap structure in splicing in vitro of mRNA precursors. [11 December 2012]. 




外部連結




  • RNA Caps. PubMed Medical Subject Heading (MeSH). National Institutes of Health. 


  • Chemical RNA Caps. Bio-Synthesis, Inc. 







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