Interested Article - Консенсусная последовательность Козак

Консе́нсусная после́довательность Ко́зак (последовательность Козак, англ. Kozak consensus sequence ) — последовательность нуклеотидов в составе молекулы мРНК эукариот , окружающая старт-кодон и важная для инициации трансляции . Консенсусная последовательность была впервые описана Мэрилин Козак в 1986 году .

Роль в трансляции

У эукариот старт-сайтом трансляции обычно, но не всегда, является первый кодон AUG (в зависимости от нуклеотидного контекста вокруг AUG). Консенсусная последовательность Козак, играющая важную роль в инициации трансляции у эукариот, включает 4-6 нуклеотидов, предшествующих старт-кодону, и один-два нуклеотида непосредственно после старт-кодона. У млекопитающих оптимальный контекст имеет вид GCC R CC AUG G ; у двудольных растений оптимальным контекстом является A( A / C )AA AUG G , у однодольных растений A R CC AUG G C , где кодон AUG выделен курсивом, а наиболее важные нуклеотиды в позициях −3 и +4 (+1 соответствует А в кодоне AUG) выделены полужирным шрифтом; R — пуриновый нуклеотид ( адениновый или гуаниновый ). Пуриновые нуклеотиды в позициях −3 и +4 считаются самыми важными как у растений, так и у млекопитающих , но некоторые данные указывают на то, что позиции −1 и −2 могут быть также важными у растений . У дрожжей нуклеотидный контекст менее важен для распознавания стартового кодона, и его единственной характеристикой является пуриновый нуклеотид в позиции −3 . Наличие указанных нуклеотидов, то есть оптимальный нуклеотидный контекст кодона AUG, коррелирует с высоким уровнем синтеза белка с соответствующей мРНК in vivo и является характеристикой так называемой «сильной» (эффективно инициирующей трансляцию) последовательности Козак . Другие варианты последовательностей Козак являются «слабыми». Ген Lmx1b является примером гена со слабой последовательностью Козак . В некоторых случаях нуклеотид G в положении −6 может также играть важную роль в инициации трансляции .

Последовательность Козак не является сайтом связывания рибосомы ( англ. ribosomal binding site, RBS ), в отличие от прокариотической последовательности Шайна — Дальгарно . Показано, что у млекопитающих в дискриминации между кодонами AUG в оптимальном и неоптимальном контекстах участвует эукариотический (eIF1) . На основании экспериментальных данных предполагается, что за узнавание пуринового нуклеотида в позиции −3 43S инициаторным комплексом ответственно взаимодействие данного нуклеотида с альфа-субъединицей eIF2, а за узнавание пурина в позиции +4, возможно, ответственно его взаимодействие с нуклеотидами А1818А—1819 в спирали 44 18S рРНК .

Показаны наиболее консервативные основания, окружающие стартовый кодон в структуре различных мРНК человека.

Мутации

Исследования показали, что мутация G → C в положении −6 гена β-глобина человека нарушает биосинтез белка. Данная мутация была первой выявленной мутацией в последовательности Козак. Данная мутация была обнаружена у членов семьи, проживающей на юго-востоке Италии .

Отличия в консенсусных последовательностях

В таблице ниже приведены данные о виде консенсусной последовательности Козак у разных групп организмов.

Конесенсусные последовательности Козак у эукариот
Организм	Таксон	Консенсусная последовательность
Позвоночные		`gccRccATGG`
Плодовая мушка ( Drosophila spp.)	Членистоногие	`cAAaATG`
Дрожжи ( Saccharomyces cerevisiae )	Аскомицеты	`aAaAaAATGTCt`
Слизевик ( Dictyostelium discoideum )	Amoebozoa	`aaaAAAATGRna`
Инфузории	Инфузории	`nTaAAAATGRct`
Малярийный плазмодий ( Plasmodium spp.)	Апикомплексы	`taaAAAATGAan`
Токсоплазма ( Toxoplasma gondii )	Апикомплексы	`gncAaaATGg`
Трипаносомы	Кинетопластиды	`nnnAnnATGnC`
Растения		`AACAATGGC`

См. также

Последовательность Шайна — Дальгарно

Примечания

↑ Kozak M. (англ.) // Cell. — 1986. — Vol. 44, no. 2 . — P. 283—292. — . [ ]
Kozak M. (англ.) // Journal of molecular biology. — 1987. — Vol. 196, no. 4 . — P. 947—950. — . [ ]
↑ Kozak M. (англ.) // Nucleic acids research. — 1987. — Vol. 15, no. 20 . — P. 8125—8148. — . [ ]
↑ De Angioletti M. , Lacerra G. , Sabato V. , Carestia C. (англ.) // British journal of haematology. — 2004. — Vol. 124, no. 2 . — P. 224—231. — . [ ]
↑ Joshi C. P. , Zhou H. , Huang X. , Chiang V. L. (англ.) // Plant molecular biology. — 1997. — Vol. 35, no. 6 . — P. 993—1001. — . [ ]
Kawaguchi R. , Bailey-Serres J. (англ.) // Nucleic acids research. — 2005. — Vol. 33, no. 3 . — P. 955—965. — doi : . — . [ ]
Lukaszewicz M. , Feuermann1 M. , Jérouville B. , Stas A. , Boutry M. (англ.) // Plant science : an international journal of experimental plant biology. — 2000. — Vol. 154, no. 1 . — P. 89—98. — . [ ]
Kozak M. (англ.) // Nature. — 1984. — Vol. 308, no. 5956 . — P. 241—246. — . [ ]
Dunston J. A. , Hamlington J. D. , Zaveri J. , Sweeney E. , Sibbring J. , Tran C. , Malbroux M. , O'Neill J. P. , Mountford R. , McIntosh I. (англ.) // Genomics. — 2004. — Vol. 84, no. 3 . — P. 565—576. — doi : . — . [ ]
Pestova T. V. , Kolupaeva V. G. (англ.) // Genes & development. — 2002. — Vol. 16, no. 22 . — P. 2906—2922. — doi : . — . [ ]
Pisarev A. V. , Kolupaeva V. G. , Pisareva V. P. , Merrick W. C. , Hellen C. U. , Pestova T. V. (англ.) // Genes & development. — 2006. — Vol. 20, no. 5 . — P. 624—636. — doi : . — . [ ]
Cavener D. R. (англ.) // Nucleic acids research. — 1987. — Vol. 15, no. 4 . — P. 1353—1361. — . [ ]
Hamilton R. , Watanabe C. K. , de Boer H. A. (англ.) // Nucleic acids research. — 1987. — Vol. 15, no. 8 . — P. 3581—3593. — . [ ]
↑ Yamauchi K. (англ.) // Nucleic acids research. — 1991. — Vol. 19, no. 10 . — P. 2715—2720. — . [ ]
Seeber F. (англ.) // Parasitology research. — 1997. — Vol. 83, no. 3 . — P. 309—311. — . [ ]
Lütcke H. A. , Chow K. C. , Mickel F. S. , Moss K. A. , Kern H. F. , Scheele G. A. (англ.) // The EMBO journal. — 1987. — Vol. 6, no. 1 . — P. 43—48. — . [ ]