[摘要]   氨基酸作為蛋白質(zhì)合成基礎(chǔ)物質(zhì)的作用被深入地論述,。但是,，氨基酸調(diào)節(jié)信號(hào)傳導(dǎo)路徑進(jìn)而控制基因翻譯的作用僅是近幾年得到描述。有意思的是,，被氨基酸與之折疊調(diào)控的信號(hào)傳導(dǎo)路徑與對(duì)激素（如胰島素和類胰島素生長(zhǎng)因子）細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)經(jīng)典地結(jié)合,。本篇綜述的重點(diǎn)是被氨基酸調(diào)控的信號(hào)傳導(dǎo)路徑，尤其重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)枝鏈氨基酸-亮氨酸被信號(hào)傳導(dǎo)路徑調(diào)控的mRNA翻譯步驟,。
[引言]
   生物醫(yī)學(xué)最新研究進(jìn)展揭示氨基酸作為營(yíng)養(yǎng)信號(hào)在調(diào)節(jié)一些細(xì)胞內(nèi)過(guò)程的關(guān)鍵作用。利用不同細(xì)胞類型和不同組織的研究,，表明一個(gè)受影響地過(guò)程是基因表達(dá)的調(diào)節(jié),。它通過(guò)信使RNA翻譯調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。研究表明可利用氨基酸的改變產(chǎn)生信號(hào)傳導(dǎo)路徑的轉(zhuǎn)變（它受激素生長(zhǎng)因子的調(diào)控）,。接著,，細(xì)胞通過(guò)上游或下游調(diào)控翻譯啟動(dòng)對(duì)集成信號(hào)輸入作出反應(yīng)。例如,，啟動(dòng)子met-tRNAi和mRNA與40s,、60s核糖體子元件結(jié)合形成有翻譯能力的80s核糖體,。翻譯啟始對(duì)可利用氨基酸或激素改變的反應(yīng)是通常的。例如,，影響大部分mRNA翻譯或者全部或者是特定的mRNA,；影響一簡(jiǎn)單種類或子裝置mRNA翻譯,。調(diào)節(jié)met-tRNAi或mRNA結(jié)合步驟可以調(diào)停通常反應(yīng)和特定反應(yīng),。特定反應(yīng)有額外的調(diào)節(jié)位點(diǎn)，如核糖體蛋白rps6的磷酸化,。rps6組成40s核糖體子元件,。當(dāng)前大量研究的目標(biāo)是細(xì)胞識(shí)別足量氨基酸的機(jī)制。但是,，現(xiàn)在的證據(jù)顯示多識(shí)別位點(diǎn),、多信號(hào)傳導(dǎo)路徑。下面,，我們總結(jié)現(xiàn)在擁有的關(guān)于信號(hào)傳導(dǎo)路徑的知識(shí),，它是對(duì)可利用改變的反應(yīng)。另外,，將討論翻譯啟始因子和mRNA結(jié)構(gòu)元件,，它們與全局的和特定的mRNA翻譯調(diào)控有關(guān)。
mRNA翻譯啟始
翻譯啟始第一步是met-tRNAi與40s核糖體子元件結(jié)合,，elF2,、GTP調(diào)節(jié)這一反應(yīng)。在一字順序步驟中,，與elF2結(jié)合的GTP水解成GDP,，GDP與40s核糖體子元件復(fù)合體釋放elF2，只留下met-tRNAi,。elF2結(jié)合的GDP轉(zhuǎn)換成GTP受鳥(niǎo)苷酸交換因子調(diào)節(jié),，如下面所述，在活體實(shí)驗(yàn)中至少有三種已知機(jī)制調(diào)節(jié)elF2活性,。
翻譯啟始第二步是mRNA與40s核糖體子元件結(jié)合,，其中40s核糖體子元件包含elF2·GTP·met·tRNAi復(fù)合體和elF3。調(diào)節(jié)這一步的蛋白是不均一三聚體復(fù)合物,，它涉及到作為elF4F組成啟動(dòng)因子elF4A,、elF4E和elF4G。elF4A是RNA解旋酶,，負(fù)責(zé)解旋mRNA5’非翻譯區(qū)(5’-UTR)的二級(jí)結(jié)構(gòu),。允許40s核糖體子元件由5’-m7GTP帽轉(zhuǎn)移到AUG啟動(dòng)子。elF4A解旋酶活性受elF4B和elF4H激發(fā),。elF4E與mRNA5’端m7GTP帽結(jié)合,，因此在mRNA與核糖體結(jié)合中起著關(guān)鍵作用,。elF4G是支架蛋白，與elF4A,、elF4E和elF3結(jié)合,。因此，elF4G是一分子橋連接mRNA的elF4E和40s核糖體子元件的elF3,。elF4F復(fù)合物的聚集部分通過(guò)elF4E與翻譯抑制因子（elF4E結(jié)合蛋白4E –BP1,、4E –BP2 和4E –BP3）可逆結(jié)合實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)elF4E中,elF4G結(jié)合區(qū)域與4E-BPs結(jié)合區(qū)域折疊，以致于elF4G和4E-BP可以與elF4E結(jié)合,，但是不可以同時(shí)結(jié)合,。因此，elF4E與4E-BP結(jié)合通過(guò)阻止elF4E·mRNA復(fù)合體與elF4G的結(jié)合阻止mRNA與40s核糖體子元件結(jié)合,。elF4E與4E-BP的結(jié)合受4E-BP磷酸化調(diào)節(jié),。因此磷酸化的4E-BP可與elF4E結(jié)合，但是磷酸化的蛋白不可以,。
英文原文信息：
題目:Amino acids as regulators of gene expression
作者:Scot R Kimball and Leonard S Jefferson
期刊: Nutrition & Metabolism