Kozak序列
科扎克共有序列, 或Kozak 序列 ，是在真核生物的mRNA中共有的(gcc)gccRccAUGG序列 。它在翻譯過程的啟動中扮演了重要角色。[1]，得名自揭示了其重要性的瑪麗蓮·科扎克。
序列標識為(gcc)gccRccAUGG, 源自科扎克對大範圍的樣本（共約699種）[2]的歸納和分析，其中：
- 小寫字母表示此位置處最常見的鹼基（仍然可以變化）;
- 大寫字母表示高度保守的鹼基，例如「AUGG」序列是不變的或很少，甚至根本沒有變化，唯一的例外是IUPAC的模糊碼[3]。「R」這表明嘌呤（A或G）總是在這個位置上（科扎克聲稱A更常見）
- 括號內的序列((gcc))重要性不明。
科扎克的研究局限於脊椎動物的一部分（例如人類，牛，貓，狗，雞，豚鼠，倉鼠，小鼠，豬，兔，羊，非洲爪蟾）。
簡介
[編輯]這個序列在mRNA分子上被核糖體識別為翻譯起始位點，即蛋白質是由此開始被該mRNA分子編碼的。核糖體需要此序列，或一個可能的可變形式（見下文）來啟動翻譯。Kozak序列不應與核糖體結合位點（RBS）相混淆，後者一般為信使RNA的5'端帽或內部核糖體進入位點（IRES）。
在體內(In vivo)，不同的mRNA上這段區域往往不完全匹配，由一個給定的mRNA合成蛋白質的量取決於Kozak序列的強度。[4] 這個序列中的一些核苷酸比其它的更重要：AUG是最重要的，因為它是實際的起始密碼子，在對應蛋白質的N-末端編碼一個甲硫氨酸。（很少地，CUG被用作起始密碼子，編碼亮氨酸，而不是典型的蛋氨酸作為起始。）「AUG」的A被定為1號位的話，對於一個「強」的Kozak序列，核苷酸在相對於1號核苷酸的4號位（即G所在的位置）和-3號位（即R的位點，沒有號碼0的位置）必須匹配一般的Kozak序列。「適中」強度的Kozak序列只有上述兩個中的一個匹配，而「弱」的兩個都不匹配。在-1和-2的cc並不那麼保守，但有助於提升整體強度。[5]有證據表明， 在-6位的G在翻譯起始中也是重要。 [1]
體內有這些類型的Kozak序列的例子，他們很可能是演變而來的基因調控的又一機制。Lmx1b （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）是「弱」Kozak序列基因的一個例子。[6]從這樣的位點起始的翻譯，mRNA序列需要有額外的特性，以便使核糖體識別起始密碼子。
變異
[編輯]研究顯示β-珠蛋白基因（β+45;人類）在-6位G—>C的變異表現打亂血液和生物合成功能的表型。這是首個被發現的人類Kozak序列變異。它在一個意大利東南部的地中海貧血家庭中被發現。[1]
共有序列的可變形式
[編輯](gcc)gccRccAUGG
AGNNAUGN
ANNAUGG
ACCAUGG
GACACCAUGG
| 生物類群 | 門 | 共有序列 |
|---|---|---|
| 脊椎動物 | gccRccATGG[2] | |
| 果蠅 (Drosophila spp.) | 節肢動物門 | cAAaATG[7] |
| 釀酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) | 子囊菌門 | aAaAaAATGTCt[8] |
| 粘菌 (Dictyostelium discoideum) | 變形蟲門 | aaaAAAATGRna[9] |
| 纖毛蟲 | 纖毛蟲門 | nTaAAAATGRct[9] |
| 瘧原蟲 (Plasmodium spp.) | 頂復門 | taaAAAATGAan[9] |
| 弓形蟲 (Toxoplasma gondii) | 頂復門 | gncAaaATGg[10] |
| Trypanosomatidae | 眼蟲門 | nnnAnnATGnC[9] |
| 陸生植物 | AACAATGGC[11] |
參見
[編輯]參考
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 De Angioletti M, Lacerra G, Sabato V, Carestia C. Beta+45 G --> C: a novel silent beta-thalassaemia mutation, the first in the Kozak sequence. Br J Haematol. 2004, 124 (2): 224–31. PMID 14687034. doi:10.1046/j.1365-2141.2003.04754.x.
- ^ 2.0 2.1 Kozak M. An analysis of 5'-noncoding sequences from 699 vertebrate messenger RNAs. Nucleic Acids Res. October 1987, 15 (20): 8125–8148 [2014-02-05]. PMC 306349
. PMID 3313277. doi:10.1093/nar/15.20.8125. （原始內容存檔於2019-09-15）.
- ^ Nomenclature for Incompletely Specified Bases in Nucleic Acid Sequences （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, NC-IUB, 1984.
- ^ Kozak M. Point mutations close to the AUG initiator codon affect the efficiency of translation of rat preproinsulin in vivo. Nature. 1984, 308 (5956): 241–246 [2014-02-05]. PMID 6700727. doi:10.1038/308241a0. （原始內容存檔於2017-05-06）.
- ^ Kozak M. Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes. Cell. 1986, 44 (2): 283–92 [2014-02-05]. PMID 3943125. doi:10.1016/0092-8674(86)90762-2. （原始內容存檔於2017-05-06）.
- ^ Dunston JA, Hamlington JD, Zaveri J; et al. The human LMX1B gene: transcription unit, promoter, and pathogenic mutations. Genomics. September 2004, 84 (3): 565–76. PMID 15498463. doi:10.1016/j.ygeno.2004.06.002.
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- ^ Hamilton R, Watanabe CK, de Boer HA. Compilation and comparison of the sequence context around the AUG startcodons in Saccharomyces cerevisiae mRNAs. Nucleic Acids Res. April 1987, 15 (8): 3581–93 [2014-02-05]. PMC 340751 . PMID 3554144. doi:10.1093/nar/15.8.3581. （原始內容存檔於2019-09-15）.
- ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 Yamauchi K. The sequence flanking translational initiation site in protozoa. Nucleic Acids Res. May 1991, 19 (10): 2715–20 [2014-02-05]. PMC 328191 . PMID 2041747. doi:10.1093/nar/19.10.2715. （原始內容存檔於2019-09-15）.
- ^ Seeber, F. Consensus sequence of translational initiation sites from Toxoplasma gondii genes. Parasitology Research. 1997, 83 (3): 309–311. PMID 9089733. doi:10.1007/s004360050254.
- ^ Lütcke HA, Chow KC, Mickel FS, Moss KA, Kern HF, Scheele GA. Selection of AUG initiation codons differs in plants and animals. EMBO J. January 1987, 6 (1): 43–8. PMC 553354 . PMID 3556162.
