Soru

Zorluk: ZorProtein Sentezi (Translasyon)

Hücresel stres koşullarında (amino asit açlığı, viral enfeksiyon veya katlanmamış protein yanıtı gibi), spesifik kinazlar tarafından ökaryotik başlatma faktörü 22'nin alfa alt biriminin (eIF2αeIF2\alpha) Serin 5151 pozisyonundan fosforillenmesi, global protein sentezini hızla durdurur.

eIF2αeIF2\alpha fosforilasyonunun bu süreçteki temel moleküler mekanizması aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Guanin nükleotid değişim faktörü (GEFGEF) olan eIF2BeIF2B molekülünü yüksek afinite ile bağlayarak sekestre etmesiCevap
  2. B
    eIF2eIF2 molekülünün başlatıcı tRNAtRNA (MettRNAiMetMet-tRNA_i^{Met}) ile üçlü kompleks (ternaryternary complexcomplex) oluşturma yeteneğini doğrudan kaybetmesi
  3. C
    40S40S ribozomal alt birimin mRNAmRNA üzerindeki 55'-kep (capcap) yapısına bağlanmasını sterik olarak engellemesi
  4. D
    Ribozomun elongasyon aşamasında AA bölgesinden PP bölgesine translokasyonunu (eEF2eEF2 aktivitesini) durdurması

Cevap

Fosforillenmiş eIF2αeIF2\alpha, guanin nükleotid değişim faktörü olan eIF2BeIF2B molekülünü yüksek afinite ile bağlayarak sekestre eder.
Protein sentezinin başlatılmasında eIF2GTPeIF2-GTP formu kritik bir rol oynar. Her başlatma döngüsü sonunda GTPGTP hidroliz edilir ve eIF2GDPeIF2-GDP oluşur. Bu GDPGDP'nin tekrar GTPGTP ile yer değiştirmesi için eIF2BeIF2B (GEFGEF) gereklidir. Hücresel stres anında aktive olan kinazlar eIF2αeIF2\alpha'yı fosforillediğinde, bu molekül eIF2BeIF2B'ye çok sıkı bağlanarak onu hapseder. Hücrede eIF2BeIF2B miktarı eIF2eIF2 miktarından çok daha az olduğu için, eIF2eIF2'nin küçük bir kısmının bile fosforillenmesi tüm eIF2BeIF2B havuzunu kurutarak protein sentezini global olarak durdurur.

Adım Adım Çözüm

1
eIF2eIF2'nin normal döngüsünü analiz edin.
eIF2GTPeIF2-GTP, başlatıcı tRNAtRNA'yı ribozoma taşır ve işlem sonunda eIF2GDPeIF2-GDP formuna dönüşür.
Yeni bir başlatma döngüsü için GDPGDP'nin GTPGTP ile yer değiştirmesi gerekir.
2
eIF2BeIF2B faktörünün rolünü belirleyin.
eIF2BeIF2B, bir guanin nükleotid değişim faktörü (GEFGEF) olarak çalışır.
eIF2GDPeIF2-GDP formundan GDPGDP'nin ayrılmasını ve GTPGTP bağlanmasını katalizler.
3
Fosforilasyonun etkisini değerlendirin.
eIF2αeIF2\alpha fosforillendiğinde, eIF2BeIF2B'ye olan afinitesi yaklaşık 100100 kat artar.
Bu durum eIF2BeIF2B'nin fosforillenmiş eIF2eIF2 tarafından 'tuzaklanmasına' (sequestrationsequestration) yol açar.
4
Sonucu belirleyin.
eIF2BeIF2B hücrede sınırlı miktardadır; sekestre edilmesi eIF2GTPeIF2-GTP rejenerasyonunu durdurur.
eIF2GTPeIF2-GTP kalmadığı için protein sentezi başlatılamaz.

Anahtar Kavram

Entegre Stres Yanıtı (IntegratedIntegrated StressStress ResponseResponse) ve eIF2BeIF2B sekestrasyonu

Daha Fazla Pratik

İnhibitör etkili difteri toksini ve ekzotoksin A'nın hedef aldığı elongasyon faktörü eEF2eEF2 üzerindeki difthamiddifthamid modifikasyonunu inceleyiniz.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla