4E-BP

4E-BP (białko wiążące czynnik inicjacji translacji 4E, ang. 4E Binding Protein) – białko wiążące się z eukariotycznym czynnikiem inicjującym translację eIF4E. Jest inhibitorem translacji zależnej od kapu (biosyntezy białek w komórkach). Jego masa wynosi ok. 12 kDa. Występuje w komórkach eukariotycznych; w komórkach ssaczych – w trzech izoformach: 4E-BP1, 4E-BP2 i 4E-BP3.

Oddziaływanie z eIF4E

Wolne 4E-BP w roztworze w zasadzie nie ma struktury drugorzędowej. Gdy wiąże się z eIF4E, jego fragment przyjmuje kształt helisy^[1].

W procesie inicjacji translacji eIF4E przyłącza kap i eIF4G. Wraz z innymi białkami i podjednostką rybosomu 40S tworzą kompleks inicjacyjny. 4E-BP przyłącza się do eIF4E w tym samym miejscu co eIF4G i uniemożliwia powstanie kompleksu inicjacyjnego^[2].

4E-BP, podobnie jak eIF4G, przyłącza się do eIF4E za pomocą charakterystycznej sekwencji aminokwasów: YXXXXLΦ (Y – tyrozyna, L – leucyna, X – dowolny aminokwas, Φ – dowolny aminokwas hydrofobowy). We wszystkich izoformach w komórkach ssaczych fragment ten ma postać: YDRKFLM (tyrozyna – kwas asparaginowy – arginina – lizyna – fenyloalanina – leucyna – metionina)^[3].

Hiperfosforylacja

4E-BP jest fosforylowane przez różne kinazy, m.in. FRAP/mTOR i PI3K. Fosforylowanie 4E-BP służy regulacji oddziaływania 4E-BP z eIF4E: reszty fosforanowe odpychają ujemnie naładowane aminokwasy białka eIF4E. Reszty aminokwasowe 4E-BP są fosforylowane w określonej kolejności (numeracja według ludzkiego 4E-BP)^[4]:

treonina 37 i treonina 46;
treonina 70;
seryna 65.

Oprócz nich fosforylowane są seryna 83 i seryna 112^[5].

Rola w komórce

4E-BP odgrywa ważną rolę w rozwoju organizmu, spowalniając lub zatrzymując syntezę białek, które nie powinny powstawać na danym etapie rozwoju. Spowalnia wzrost nowotworów, w komórkach których występuje nadmiar eIF4E. Fosforylacja 4E-BP prawdopodobnie odgrywa rolę w regulacji przepływu sygnałów przez synapsy^[3].

Przypisy

↑ JosephJ. Macrotrigiano JosephJ. i inni, Cap-Dependent Translation Initiation in Eukaryotes is Regulated by a Molecular Mimic of eIF4G, „Molecular Cell”, 3, 1999, s. 707–716, DOI: 10.1016/S1097-2765(01)80003-4, PMID: 10394359 (ang.).
↑ T.A.T.A. Brown T.A.T.A., Genomy, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001 .
↑ ^a ^b Joel D.J.D. Richter Joel D.J.D., NahumN. Sonenberg NahumN., Regulation of cap-dependent translation by eIF4E inhibitory proteins, „Nature”, 433, 2005, s. 477–480, DOI: 10.1038/nature03205 (ang.).
↑ Anne-ClaudeA.C. Gingras Anne-ClaudeA.C. i inni, Hierarchical phosphorylation of the translation inhibitor 4E-BP1, „Genes & Development”, 15, 2001, s. 2852–2864, DOI: 10.1101/gad.912401, PMID: 11691836, PMCID: PMC312813 (ang.).
↑ NathalieN. Oulhen NathalieN. i inni, A Variant Mimicking Hyperphosphorylated 4E-BP Inhibits Protein Synthesis in a Sea Urchin Cell-Free, Cap-Dependent Translation System, „PLoS ONE”, 4 (3), 2009, s. 1–11, DOI: 10.1371/journal.pone.0005070, PMCID: PMC2659438 (ang.).

[macrotrigiano-1] JosephJ. Macrotrigiano JosephJ. i inni, Cap-Dependent Translation Initiation in Eukaryotes is Regulated by a Molecular Mimic of eIF4G, „Molecular Cell”, 3, 1999, s. 707–716, DOI: 10.1016/S1097-2765(01)80003-4, PMID: 10394359 (ang.).

[genomy-2] T.A.T.A. Brown T.A.T.A., Genomy, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2001 .

[richtersonenberg-3] Joel D.J.D. Richter Joel D.J.D., NahumN. Sonenberg NahumN., Regulation of cap-dependent translation by eIF4E inhibitory proteins, „Nature”, 433, 2005, s. 477–480, DOI: 10.1038/nature03205 (ang.).

[gingras-4] Anne-ClaudeA.C. Gingras Anne-ClaudeA.C. i inni, Hierarchical phosphorylation of the translation inhibitor 4E-BP1, „Genes & Development”, 15, 2001, s. 2852–2864, DOI: 10.1101/gad.912401, PMID: 11691836, PMCID: PMC312813 (ang.).

[oulhen-5] NathalieN. Oulhen NathalieN. i inni, A Variant Mimicking Hyperphosphorylated 4E-BP Inhibits Protein Synthesis in a Sea Urchin Cell-Free, Cap-Dependent Translation System, „PLoS ONE”, 4 (3), 2009, s. 1–11, DOI: 10.1371/journal.pone.0005070, PMCID: PMC2659438 (ang.).

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]