EIF4G1,也称为真核翻译起始因子4γ1,是一种重要的翻译起始因子,在真核细胞的蛋白质合成过程中发挥着关键作用。EIF4G1主要参与形成翻译起始复合物,该复合物负责将mRNA的5'端帽子结构识别并与核糖体结合,从而启动蛋白质的翻译。EIF4G1通过与eIF4E(翻译起始因子4E)和eIF4A(翻译起始因子4A)相互作用,促进mRNA的解旋和翻译起始。此外,EIF4G1还与eIF3(翻译起始因子3)等其他翻译起始因子相互作用,共同协调翻译的各个步骤。
EIF4G1的异常表达和突变与多种疾病的发生和发展密切相关。例如,EIF4G1的突变与帕金森病(PD)的发生有关。研究发现,EIF4G1基因中的某些突变可能导致细胞对压力的响应能力受损,进而参与PD的病理过程[1]。此外,EIF4G1的表达水平与乳腺癌的预后相关。研究显示,乳腺癌患者中EIF4G1的高表达与较短的总生存期相关,表明EIF4G1可能是一个潜在的乳腺癌预后生物标志物和治疗方法[2]。
EIF4G1的突变还与严重的弱精子症(AZS)相关。研究发现,在AZS患者中,EIF4G1基因中的某些突变可能导致精子运动能力降低和线粒体功能异常[3]。此外,EIF4G1的突变在东亚人群中的PD患者中并不常见,这表明EIF4G1的突变可能在不同人群中具有不同的发生频率[4]。
EIF4G1还参与调控mRNA的翻译起始。研究发现,EIF4G1与eIF3相互作用,从而抑制mRNA的翻译起始[5]。此外,EIF4G1的表达水平还受到mRNA中同义密码子的使用的影响,非最优密码子会降低EIF4G1与mRNA的结合能力,从而抑制翻译起始[6]。EIF4G1还与mTORC1信号通路相关,mTORC1通过磷酸化eIF4G1的4E-BP家族,从而调节mRNA的翻译起始[8]。
EIF4G1的突变还与遗传性晚发性帕金森病相关。研究发现,EIF4G1基因中的某些突变可能导致PD的发生,这些突变可能影响 EIF4G1的功能,从而参与PD的病理过程[7]。
综上所述,EIF4G1是一种重要的翻译起始因子,在真核细胞的蛋白质合成过程中发挥着关键作用。EIF4G1的异常表达和突变与多种疾病的发生和发展密切相关,包括PD、乳腺癌和AZS等。此外,EIF4G1还参与调控mRNA的翻译起始,受到mTORC1信号通路的调节。研究EIF4G1的功能和机制对于深入理解蛋白质合成的调控机制和疾病的发生机制具有重要意义,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
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5. Choi, Jung-Hyun, Luo, Jun, Hesketh, Geoffrey G, Sonenberg, Nahum, Jafarnejad, Seyed Mehdi. 2024. Repression of mRNA translation initiation by GIGYF1 via disrupting the eIF3-eIF4G1 interaction. In Science advances, 10, eadl5638. doi:10.1126/sciadv.adl5638. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39018414/
6. Kalinderi, Kallirhoe, Bostantjopoulou, Sevasti, Katsarou, Zoe, Dimikiotou, Maria, Fidani, Liana. 2015. D620N mutation in the VPS35 gene and R1205H mutation in the EIF4G1 gene are uncommon in the Greek population. In Neuroscience letters, 606, 113-6. doi:10.1016/j.neulet.2015.08.020. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26300542/
7. Gialluisi, Alessandro, Reccia, Mafalda Giovanna, Modugno, Nicola, Ciullo, Marina, Esposito, Teresa. 2021. Identification of sixteen novel candidate genes for late onset Parkinson's disease. In Molecular neurodegeneration, 16, 35. doi:10.1186/s13024-021-00455-2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34148545/
8. Thoreen, Carson C, Chantranupong, Lynne, Keys, Heather R, Gray, Nathanael S, Sabatini, David M. 2012. A unifying model for mTORC1-mediated regulation of mRNA translation. In Nature, 485, 109-13. doi:10.1038/nature11083. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22552098/