놀면서 공부하기

이번 포스트에서는 저번 포스트에 이어 나머지 translation initiation factor들에 대해 알아보자. functions of eIF1 and eIF1A 앞서 간단히 언급했던 것처럼 eIF1과 eIF1A는 ribosome 소단위체가 mRNA를 scan할 수 있도록 해줌. 일반적으로 eIF1과 eIF1A는 40S subunit과 mRNA간의 불안정한 complex 형성은 방해하고 안정적인 48S complex의 형성은 촉진시키는 역할을 하기도 함. 이 녀석들의 역할에 대해 확인하기 위해서 toeprint assay를 수행할 수 있음. 위 그림에 toeprint assay의 대략적인 과정이 나타나 있음. 이 방법에서는 기본적으로 mRNA에 붙는 primer와 함께 reverse transcri..

이번 포스트부터는 진핵생물 번역개시에 관여하는 각종 factor들에 대해 알아보자. eukaryote에서의 translation initiation 과정을 간략히 나타낸 그림이 위와 같음. 우선 eIF3는 40S ribosomal subunit에 붙어 60S subunit과의 reassociation을 막아주고, 동시에 eIF6는 60S subunit에 붙어 40S subunit과의 reassociation을 막아줌. 한편 GTP가 붙은 상태의 eIF2는 Met-tRNA를 ribosome으로 데려오는 역할을 함. 이후 eIF2의 GTP가 hydrolysis되고 나면 eIF2는 40S subunit으로부터 release됨. 이 때 가수분해에 의해 생성된 GDP에는 (GEF[guanine nucleotide..

이번 포스트부터는 진핵생물에서 일어나는 번역 개시(translation initiation) 과정에 대해 알아보자. eukaryote에서의 translation initiation은 bacterial translation initiation과 꽤나 차이가 있음. 대표적인 차이를 나열하자면 1) N-formyl-methionine 대신 그냥 methionine이 충전된 tRNA가 처음에 recruit되고 2) shine-Dalgarno sequence 대신 Kozak sequence가 있으며 3) mRNA의 5' end에 cap이 있어 initiation에 핵심적으로 작용한다는 것 등임. 그런데 1)에 나타난 특성에도 불구하고 initiating tRNA와 interior tRNA는 서로 다른 특성을 가짐..

이번 포스트에서는 30S initiation complex가 형성된 이후에 일어나는 일들에 대해 알아보도록 하자. formation of the 70S initiation complex 30S initiation complex가 형성된 이후에는 아래와 같은 일련의 과정을 거쳐서 70S initiation complex가 형성됨. 보면 30S initiation complex에서 IF1, 3이 다시금 떨어져 나가면서 드디어 50S subunit이 다시 30S subunit과 결합하게 되고, 뒤이어 IF2에 있는 GTP가 GDP로 가수분해되면서 IF2도 떨어져 나가게 됨. 이렇게 해서 생성되는 것이 70S initiation complex이며, 이 complex는 active해서 바로 translation을..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어서 30S ribosomal subunit에 mRNA가 어떻게 결합할 수 있는지에 대해 알아보도록 하자. 앞서 살펴봤던 것처럼 30S initiation complex 형성 시 mRNA도 같이 들어옴. 그렇다면 도대체 30S ribosome 부위는 mRNA의 어떤 부분을 인식하고 mRNA를 끌어들이는 것일까. 결론적으로 원핵생물에서 30S initiation complex 형성 시 인식되는 mRNA 부분은 Shine-Dalgarno sequence라는 것이 알려져 있음. 이 sequence의 존재를 처음 알게 된 실험 결과가 아래에 나타나 있음. 실험 idea는 매우 간단함. bacteria가 가진 16S rRNA(30S subunit을 이루는 요소)의 3' seque..

이번 포스트에서는 지난 포스트에 이어서 tRNA 충전 이후 일어나는 박테리아에서의 번역 개시 과정에 대해 알아보자. Dissociation of ribosomes into two subunits 일단 tRNA의 충전이 일어나고 나면 그 다음에는 본격적으로 ribosome 수준에서의 반응이 일어남. 위와 같은 일이 처음에 일어나는데, 간단히 설명하자면 처음에는 붙어있었던 50S, 30S subunit들이 RRF, EF-G에 의해 분리되고, 뒤이어 30S subunit에 결합한 IF3 때문에 50S가 30S에 다시 붙는 것이 방지됨. (즉, reassociation이 방지됨) 이제 이와 관련된 실험에 대해 살펴보자. 위와 같이 4가지 동위원소를 사용한다고 생각해보자. 이 때 앞의 3개는 non-radioac..

이번 포스트부터는 mRNA로부터 단백질이 만들어지는 과정인 translation(번역)의 개시 과정에 대해 알아보도록 하자. 먼저 bacteria system에서의 translation initiation에 대해 알아보자. bacteria에서의 translation initiation 과정을 간략히 나타내면 위와 같고, 이 과정 하나하나에 대해 지금부터 살펴볼 것임. 참고로 이 때 50S로 표현된 것이 ribosome의 large subunit, 30S로 표현된 것이 ribosome의 small subunit임. 이 때 bacteria의 경우 23S rRNA가 large subunit 내에, 16S rRNA가 small subunit에 포함되어 있다는 것도 상식적으로 알아두자. tRNA charging ..

이번 포스트에서는 piRNA, miRNA에 의한 조절 기작에 대해 알아보자. piRNA 한편 앞서 봤던 PIWI domain에 결합 가능한 Piwi-interacting RNA(piRNA)라는 녀석도 존재하는데, 이 녀석은 특히 germ cell에서 많이 관찰되며 transposon을 regulation해주는 역할을 주로 수행함. (이 때의 regulation도 일종의 RNAi process를 따름) germ cell은 특히 매우 정교하게 잘 조절되어야 발생이 잘 일어날 수 있으므로 piRNA등에 의한 정교한 regulation이 필수적임. miRNA 이제 마지막으로 microRNA(miRNA)에 대해 알아보자. 동물에서는 miRNA가 특정 mRNA의 3' UTR 부분 일부와 완벽하지 않게(듬성듬성하게)..

이번 포스트에서는 RNAi(RNA interference) 기작에 대해 알아보자. RNAi와 관련된 흥미로운 예시가 있는데 바로 페투니아임. 페투니아의 색을 더 예쁘게 만들기 위해 사람들은 색깔을 내는 gene을 transgene의 형로 더 넣어줌. 그랬더니 오히려 아래와 같이 색깔이 없어져버림. 이 현상이 RNAi와 관련되어 있음. 위 실험 결과가 RNAi의 효과를 아주 잘 보여주고 있음. 위 실험에서는 C. elegans ovary에서 특정한 mRNA의 전사량을 in-situ hybridization을 통해 시각화함. 이 때 처음에는 mRNA에 상보적인 antisense RNA를 넣어주면 ds가 생성되고, ds가 생성된 mRNA의 활성이 떨어질 거라 예상함. 실제로 (c)에서와 같이 mRNA의 활성도..

이번 포스트에서는 지금까지 살펴보지 않았던 다양한 post-trasncriptional regulation 기작들에 대해 알아보자. 실제로 많은 경우 post-transcriptional control을 통해 mRNA의 stability가 조절되게 됨. 위 표를 보면 Casein mRNA의 경우 다른 mRNA보다도 특별히 prolactin이 있을 시 RNA half-life가 비약적으로 증가하는 것을 볼 수 있는데, 이것도 다 post-transcriptional control에 의해 발생하는 현상임. post-transcriptional control과 관련해서 흥미로운 예시가 있음. 바로 transferrin receptor의 mRNA stability와 관련된 내용임. 우선 이에 대해 이해하기 전에..