Консенсусна послідовність Козак (англ. Kozak consensus sequence) — специфічна послідовність нуклеотидів близько СТАРТ-кодону у складі молекули мРНК еукаріотів. Вона є важливою для ініціації трансляції. Консенсусна послідовність була вперше описана Мерилін Козак (англ. Marilyn Kozak) у 1986 році.
Роль в трансляції
У еукаріотів старт-сайтом трансляції зазвичай, але не завжди, є перший кодон AUG, в залежності від нуклеотидного контексту навколо нього. Консенсусна послідовність Козак, яка грає важливу роль в ініціації трансляції у еукаріотів, включає чотири-шість нуклеотидів, що передують СТАРТ-кодону, і один-два нуклеотиди безпосередньо після СТАРТ-кодону. У ссавців оптимальний контекст має вигляд gccRccaugG
; у дводольних рослин оптимальним контекстом є a(A/C)aaaugGc
, у однодольних рослин aRccaugGc
, де кодон AUG виділений курсивом, а найважливіші нуклеотиди в позиціях -3 +4 (+1 відповідає А в кодоні AUG) показано великими літерами; R
— пуриновий нуклеотид (аденіновий або гуаніновий). Пуринові нуклеотиди в позиціях -3 +4 вважаються найважливішими як у рослин, так і у ссавців, але деякі дані вказують на те, що позиції -1 і -2 можуть бути також важливими у рослин. У дріжджів нуклеотидний контекст менш важливий для розпізнавання СТАРТ-кодону, і його єдиною характеристикою є пуриновий нуклеотид в позиції -3. Наявність зазначених нуклеотидів, тобто оптимальний нуклеотидний контекст кодону AUG, корелює з високим рівнем синтезу білка з відповідної мРНК in vivo і є характеристикою так званої «сильної» (ефективно ініціації трансляцію) послідовності Козак. Інші варіанти послідовностей Козак є «слабкими». Ген Lmx1b [ 27 жовтня 2020 у Wayback Machine.] є прикладом гена зі слабкою послідовністю Козак.. У деяких випадках нуклеотид G
в положенні -6 може також грати важливу роль в ініціації трансляції.
Послідовність Козак не є сайтом зв'язування рибосоми (англ. ribosomal binding site, RBS), на відміну від прокаріотичної послідовності Шайна-Дальгарно. Показано, що у ссавців в дискримінації між кодонами AUG в оптимальному і неоптимальному контекстах бере участь еукаріотичний фактор ініціації трансляції 1 (eIF1). На основі експериментальних даних передбачається, що за впізнавання ініціаторним комплексом 43S пуринового нуклеотиду в позиції -3 відповідає взаємодія цього нуклеотиду з альфа-субодиницею eIF2, а за впізнавання пурину в позиції +4, можливо, є відповідальною його взаємодія з нуклеотидами А1818-А1819 в спіралі 44 18S рРНК.
Мутації
Дослідження показали, що мутація G→C в положенні -6 гена β-глобіну людини порушує біосинтез білка. Дана мутація була першою виявленої мутацією в послідовності Козак. Дана мутація була виявлена у членів сім'ї, що проживає на південному сході Італії.
Відмінності в консенсусних послідовностях
(gcc)gccRccAUGG AGNNAUGN ANNAUGG ACCAUGG GACACCAUGG
Організм | Таксон | Консенсусна послідовність |
---|---|---|
Хребетні | gccRccATGG | |
Плодові мушки (Drosophila spp.) | Членистоногі | cAAaATG |
Дріжджі (Saccharomyces cerevisiae) | Аскоміцети | aAaAaAATGTCt |
Слизовик (Dictyostelium discoideum) | Амебоподібні | aaaAAAATGRna |
Інфузорії | Інфузорії | nTaAAAATGRct |
Малярійний плазмодій (Plasmodium spp.) | Апікомплексні | taaAAAATGAan |
Токсоплазма (Toxoplasma gondii) | Апікомплексні | gncAaaATGg |
Трипаносоми | Кінетопластиди | nnnAnnATGnC |
Рослини | AACAATGGC |
Див. також
Примітки
- Kozak M (1986). . Cell. Т. 44, № 2. с. 283—92. doi:10.1016/0092-8674(86)90762-2. PMID 3943125. Архів оригіналу за 6 травня 2017. Процитовано 11 листопада 2016.
- Kozak M. (1986) «Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes», Cell 44, 283—292
- Kozak M. (1987) «At least six nucleotides preceding the AUG initiator codon enhance translation in mammalian cells», Journal of Molecular Biology 196, 947—950
- Kozak M (October 1987). . Nucleic Acids Res. Т. 15, № 20. с. 8125—8148. doi:10.1093/nar/15.20.8125. PMC 306349. PMID 3313277. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- De Angioletti M, Lacerra G, Sabato V, Carestia C (2004). Beta+45 G--> C: a novel silent beta-thalassaemia mutation, the first in the Kozak sequence. Br J Haematol. Т. 124, № 2. с. 224—31. doi:10.1046/j.1365-2141.2003.04754.x. PMID 14687034.
- Joshi C.P., Zhou H., Huang X. and Chiang V.L. (1997) «Context sequences of translation initiation codon in plants», Plant Molecular Biology 35, 993—1001
- Kawaguchi R. and Bailey-Serres J. (2005) «mRNA sequence features that contribute to translational regulation in Arabidopsis», Nucleic Acids Research 33, 955—965
- Lukaszewicz M., Feuermann M., Jerouville B., Stas A. and Boutry M. (2000) «In vivo evaluation of the context sequence of the translation initiation codon in plants», Plant Science 154, 89-98
- Kozak M (1984). . Nature. Т. 308. с. 241—246. doi:10.1038/308241a0. PMID 6700727. Архів оригіналу за 6 травня 2017. Процитовано 11 листопада 2016.
- Dunston JA, Hamlington JD, Zaveri J та ін. (September 2004). The human LMX1B gene: transcription unit, promoter, and pathogenic mutations. Genomics. Т. 84, № 3. с. 565—76. doi:10.1016/j.ygeno.2004.06.002. PMID 15498463.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|last=
() - Pestova T.V. and Kolupaeva V.G. (2002) «The roles of individual eukaryotic translation initiation factors in ribosomal scanning and initiation codon selection», Genes and Development 16, 2906—2922
- Pisarev A.V., Kolupaeva V.G., Pisareva V.P., Merrick W.C., Hellen C.U.T. and Pestova T.V. (2006) «Specific functional interactions of nucleotides at key –3 and +4 positions flanking the initiation codon with components of the mammalian 48S translation initiation complex», Genes and Development 20, 624—636
- Cavener DR (February 1987). . Nucleic Acids Res. Т. 15, № 4. с. 1353—61. doi:10.1093/nar/15.4.1353. PMC 340553. PMID 3822832. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- Hamilton R, Watanabe CK, de Boer HA (April 1987). . Nucleic Acids Res. Т. 15, № 8. с. 3581—93. doi:10.1093/nar/15.8.3581. PMC 340751. PMID 3554144. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- Yamauchi K (May 1991). . Nucleic Acids Res. Т. 19, № 10. с. 2715—20. doi:10.1093/nar/19.10.2715. PMC 328191. PMID 2041747. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- Seeber, F. (1997). Consensus sequence of translational initiation sites from Toxoplasma gondii genes. Parasitology Research. Т. 83, № 3. с. 309—311. doi:10.1007/s004360050254. PMID 9089733.
- Lütcke HA, Chow KC, Mickel FS, Moss KA, Kern HF, Scheele GA (January 1987). Selection of AUG initiation codons differs in plants and animals. Embo J. Т. 6, № 1. с. 43—8. PMC 553354. PMID 3556162.
Література
- Kozak M (November 1990). . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. Т. 87, № 21. с. 8301—8305. doi:10.1073/pnas.87.21.8301. PMC 54943. PMID 2236042. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- Kozak M (November 1991). . J. Cell Biol. Т. 115, № 4. с. 887—903. doi:10.1083/jcb.115.4.887. PMC 2289952. PMID 1955461. Архів оригіналу за 4 червня 2020. Процитовано 11 листопада 2016.
- Kozak M (October 2002). . Gene. Т. 299, № 1-2. с. 1—34. doi:10.1016/S0378-1119(02)01056-9. PMID 12459250. Архів оригіналу за 15 вересня 2019. Процитовано 11 листопада 2016.
- Pestova T.V. and Kolupaeva V.G. (2002) «The roles of individual eukaryotic translation initiation factors in ribosomal scanning and initiation codon selection», Genes and Development 16, 2906—2922
- Kapp L.D. and Lorsch J.R. (2004) «The molecular mechanics of eukaryotic translation», Annual Review of Biochemistry 73, 657—704
- Marintchev A. and Wagner G. (2004) «Translation initiation: structures, mechanisms and evolution», Quarterly Review of Biophysics 37, 197—284
- Pisarev A.V., Kolupaeva V.G., Pisareva V.P., Merrick W.C., Hellen C.U.T. and Pestova T.V. (2006) «Specific functional interactions of nucleotides at key –3 and +4 positions flanking the initiation codon with components of the mammalian 48S translation initiation complex», Genes and Development 20, 624—636
- Translational Control in Biology and Medicine (2007) Edited by N. Sonenberg, J.W.B. Hershey and M.B. Mathews. 934 pages. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Press
- Mitchell S.F. and Lorsch J.R. (2008) «Should I stay or should I go? Eukaryotic translation initiation factors 1 and 1A control start codon recognition», Journal of Biological Chemistry 283, 27345-27349
- Sonenberg N. and Hinnebusch A.G. (2009) «Regulation of translation initiation in eukaryotes: mechanisms and biological targets», Cell 136, 731—745
- Van Der Kelen K., Beyaert R., Inze D. and De Veylder L. (2009) «Translational control of eukaryotic gene expression», Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 44,143-168
- Benelli D. and Londei P. (2009) «Begin at the beginning: evolution of translational initiation», Research in Microbiology 160, 493—501
- Jackson R.J., Hellen C.U.T. and Pestova T.V. (2010) «The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation», Nature Reviews Molecular Cell Biology 10, 113—127
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Konsensusna poslidovnist Kozak angl Kozak consensus sequence specifichna poslidovnist nukleotidiv blizko START kodonu u skladi molekuli mRNK eukariotiv Vona ye vazhlivoyu dlya iniciaciyi translyaciyi Konsensusna poslidovnist bula vpershe opisana Merilin Kozak angl Marilyn Kozak u 1986 roci Rol v translyaciyiU eukariotiv start sajtom translyaciyi zazvichaj ale ne zavzhdi ye pershij kodon AUG v zalezhnosti vid nukleotidnogo kontekstu navkolo nogo Konsensusna poslidovnist Kozak yaka graye vazhlivu rol v iniciaciyi translyaciyi u eukariotiv vklyuchaye chotiri shist nukleotidiv sho pereduyut START kodonu i odin dva nukleotidi bezposeredno pislya START kodonu U ssavciv optimalnij kontekst maye viglyad gccRcc i aug i G u dvodolnih roslin optimalnim kontekstom ye a A C aa i aug i Gc u odnodolnih roslin aRcc i aug i Gc de kodon AUG vidilenij kursivom a najvazhlivishi nukleotidi v poziciyah 3 4 1 vidpovidaye A v kodoni AUG pokazano velikimi literami R purinovij nukleotid adeninovij abo guaninovij Purinovi nukleotidi v poziciyah 3 4 vvazhayutsya najvazhlivishimi yak u roslin tak i u ssavciv ale deyaki dani vkazuyut na te sho poziciyi 1 i 2 mozhut buti takozh vazhlivimi u roslin U drizhdzhiv nukleotidnij kontekst mensh vazhlivij dlya rozpiznavannya START kodonu i jogo yedinoyu harakteristikoyu ye purinovij nukleotid v poziciyi 3 Nayavnist zaznachenih nukleotidiv tobto optimalnij nukleotidnij kontekst kodonu AUG korelyuye z visokim rivnem sintezu bilka z vidpovidnoyi mRNK in vivo i ye harakteristikoyu tak zvanoyi silnoyi efektivno iniciaciyi translyaciyu poslidovnosti Kozak Inshi varianti poslidovnostej Kozak ye slabkimi Gen Lmx1b 27 zhovtnya 2020 u Wayback Machine ye prikladom gena zi slabkoyu poslidovnistyu Kozak U deyakih vipadkah nukleotid G v polozhenni 6 mozhe takozh grati vazhlivu rol v iniciaciyi translyaciyi Poslidovnist Kozak ne ye sajtom zv yazuvannya ribosomi angl ribosomal binding site RBS na vidminu vid prokariotichnoyi poslidovnosti Shajna Dalgarno Pokazano sho u ssavciv v diskriminaciyi mizh kodonami AUG v optimalnomu i neoptimalnomu kontekstah bere uchast eukariotichnij faktor iniciaciyi translyaciyi 1 eIF1 Na osnovi eksperimentalnih danih peredbachayetsya sho za vpiznavannya iniciatornim kompleksom 43S purinovogo nukleotidu v poziciyi 3 vidpovidaye vzayemodiya cogo nukleotidu z alfa subodiniceyu eIF2 a za vpiznavannya purinu v poziciyi 4 mozhlivo ye vidpovidalnoyu jogo vzayemodiya z nukleotidami A1818 A1819 v spirali 44 18S rRNK Pokazano najkonservativnishi nukleotidi navkolo START kodonu v strukturi riznih mRNK lyudini MutaciyiDoslidzhennya pokazali sho mutaciya G C v polozhenni 6 gena b globinu lyudini porushuye biosintez bilka Dana mutaciya bula pershoyu viyavlenoyi mutaciyeyu v poslidovnosti Kozak Dana mutaciya bula viyavlena u chleniv sim yi sho prozhivaye na pivdennomu shodi Italiyi Vidminnosti v konsensusnih poslidovnostyah gcc gccRccAUGG AGNNAUGN ANNAUGG ACCAUGG GACACCAUGG Konesensusni poslidovnosti Kozak u eukariotiv Organizm Takson Konsensusna poslidovnistHrebetni gccRccATGGPlodovi mushki Drosophila spp Chlenistonogi cAAaATGDrizhdzhi Saccharomyces cerevisiae Askomiceti aAaAaAATGTCtSlizovik Dictyostelium discoideum Amebopodibni aaaAAAATGRnaInfuzoriyi Infuzoriyi nTaAAAATGRctMalyarijnij plazmodij Plasmodium spp Apikompleksni taaAAAATGAanToksoplazma Toxoplasma gondii Apikompleksni gncAaaATGgTripanosomi Kinetoplastidi nnnAnnATGnCRoslini AACAATGGCDiv takozhPoslidovnist Shajna Dalgarno PrimitkiKozak M 1986 Cell T 44 2 s 283 92 doi 10 1016 0092 8674 86 90762 2 PMID 3943125 Arhiv originalu za 6 travnya 2017 Procitovano 11 listopada 2016 Kozak M 1986 Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes Cell 44 283 292 Kozak M 1987 At least six nucleotides preceding the AUG initiator codon enhance translation in mammalian cells Journal of Molecular Biology 196 947 950 Kozak M October 1987 Nucleic Acids Res T 15 20 s 8125 8148 doi 10 1093 nar 15 20 8125 PMC 306349 PMID 3313277 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 De Angioletti M Lacerra G Sabato V Carestia C 2004 Beta 45 G gt C a novel silent beta thalassaemia mutation the first in the Kozak sequence Br J Haematol T 124 2 s 224 31 doi 10 1046 j 1365 2141 2003 04754 x PMID 14687034 Joshi C P Zhou H Huang X and Chiang V L 1997 Context sequences of translation initiation codon in plants Plant Molecular Biology 35 993 1001 Kawaguchi R and Bailey Serres J 2005 mRNA sequence features that contribute to translational regulation in Arabidopsis Nucleic Acids Research 33 955 965 Lukaszewicz M Feuermann M Jerouville B Stas A and Boutry M 2000 In vivo evaluation of the context sequence of the translation initiation codon in plants Plant Science 154 89 98 Kozak M 1984 Nature T 308 s 241 246 doi 10 1038 308241a0 PMID 6700727 Arhiv originalu za 6 travnya 2017 Procitovano 11 listopada 2016 Dunston JA Hamlington JD Zaveri J ta in September 2004 The human LMX1B gene transcription unit promoter and pathogenic mutations Genomics T 84 3 s 565 76 doi 10 1016 j ygeno 2004 06 002 PMID 15498463 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite news title Shablon Cite news cite news a Yavne vikoristannya ta in u last dovidka Pestova T V and Kolupaeva V G 2002 The roles of individual eukaryotic translation initiation factors in ribosomal scanning and initiation codon selection Genes and Development 16 2906 2922 Pisarev A V Kolupaeva V G Pisareva V P Merrick W C Hellen C U T and Pestova T V 2006 Specific functional interactions of nucleotides at key 3 and 4 positions flanking the initiation codon with components of the mammalian 48S translation initiation complex Genes and Development 20 624 636 Cavener DR February 1987 Nucleic Acids Res T 15 4 s 1353 61 doi 10 1093 nar 15 4 1353 PMC 340553 PMID 3822832 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 Hamilton R Watanabe CK de Boer HA April 1987 Nucleic Acids Res T 15 8 s 3581 93 doi 10 1093 nar 15 8 3581 PMC 340751 PMID 3554144 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 Yamauchi K May 1991 Nucleic Acids Res T 19 10 s 2715 20 doi 10 1093 nar 19 10 2715 PMC 328191 PMID 2041747 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 Seeber F 1997 Consensus sequence of translational initiation sites from Toxoplasma gondii genes Parasitology Research T 83 3 s 309 311 doi 10 1007 s004360050254 PMID 9089733 Lutcke HA Chow KC Mickel FS Moss KA Kern HF Scheele GA January 1987 Selection of AUG initiation codons differs in plants and animals Embo J T 6 1 s 43 8 PMC 553354 PMID 3556162 LiteraturaKozak M November 1990 Proc Natl Acad Sci U S A T 87 21 s 8301 8305 doi 10 1073 pnas 87 21 8301 PMC 54943 PMID 2236042 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 Kozak M November 1991 J Cell Biol T 115 4 s 887 903 doi 10 1083 jcb 115 4 887 PMC 2289952 PMID 1955461 Arhiv originalu za 4 chervnya 2020 Procitovano 11 listopada 2016 Kozak M October 2002 Gene T 299 1 2 s 1 34 doi 10 1016 S0378 1119 02 01056 9 PMID 12459250 Arhiv originalu za 15 veresnya 2019 Procitovano 11 listopada 2016 Pestova T V and Kolupaeva V G 2002 The roles of individual eukaryotic translation initiation factors in ribosomal scanning and initiation codon selection Genes and Development 16 2906 2922 Kapp L D and Lorsch J R 2004 The molecular mechanics of eukaryotic translation Annual Review of Biochemistry 73 657 704 Marintchev A and Wagner G 2004 Translation initiation structures mechanisms and evolution Quarterly Review of Biophysics 37 197 284 Pisarev A V Kolupaeva V G Pisareva V P Merrick W C Hellen C U T and Pestova T V 2006 Specific functional interactions of nucleotides at key 3 and 4 positions flanking the initiation codon with components of the mammalian 48S translation initiation complex Genes and Development 20 624 636 Translational Control in Biology and Medicine 2007 Edited by N Sonenberg J W B Hershey and M B Mathews 934 pages Cold Spring Harbor NY Cold Spring Harbor Press Mitchell S F and Lorsch J R 2008 Should I stay or should I go Eukaryotic translation initiation factors 1 and 1A control start codon recognition Journal of Biological Chemistry 283 27345 27349 Sonenberg N and Hinnebusch A G 2009 Regulation of translation initiation in eukaryotes mechanisms and biological targets Cell 136 731 745 Van Der Kelen K Beyaert R Inze D and De Veylder L 2009 Translational control of eukaryotic gene expression Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology 44 143 168 Benelli D and Londei P 2009 Begin at the beginning evolution of translational initiation Research in Microbiology 160 493 501 Jackson R J Hellen C U T and Pestova T V 2010 The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation Nature Reviews Molecular Cell Biology 10 113 127