อีทีเอฟพี1
โครงสร้างที่มีอยู่ พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB 1DT9 , 2HST , 2KTU , 2KTV , 2LGT , 2LLX , 3E1Y , 3J5Y , 4D5N , 4D61 , 2MQ6 , 2MQ9 , 3JAG , 3JAH , 3JAI , 5A8L
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่น	ETF1 , D5S1995, ERF, ERF1, RF1, SUP45L1, TB3-1, ปัจจัยยุติการแปลรหัสของยูคาริโอต 1
รหัสภายนอก	โอมิม : 600285 ; เอ็มจีไอ : 2385071 ; โฮโมโลยีน : 3475 ; GeneCards : ETF1 ; OMA : ETF1 - ออโธโลจี
ตำแหน่งของยีน ( มนุษย์ ) คริส. โครโมโซม 5 (มนุษย์) [ 1 ] วงดนตรี 5q31.2 เริ่ม 138,506,095 bp [ 1 ] จบ 138,543,236 bp [ 1 ]
ตำแหน่งของยีน ( เมาส์ ) คริส. โครโมโซม 18 (เมาส์) [ 2 ] วงดนตรี 18|18 B1 เริ่ม 35,035,838 bp [ 2 ] จบ 35,065,060 bp [ 2 ]
รูปแบบการแสดงออกของ RNA บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) สูงสุดที่แสดงใน เกาะลางเกอร์ฮันส์ ผิวหนังต้นขา เยื่อบุลำไส้ใหญ่ส่วนซิกมอยด์ ผิวหนังบริเวณหน้าท้อง เนื้อเยื่อกระดูกอ่อน กลีบปอดล่าง เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อน่อง รก ไขกระดูก สูงสุดที่แสดงใน เอพิบลาสต์ ร่องรอยดั้งเดิม โซไมต์ เลนส์ ความนูนของขากรรไกรล่าง หางของตัวอ่อน ความนูนของขากรรไกรบน สเปิร์มมาติด เซลล์บุผนังหลอดน้ำเหลือง ต่อมน้ำนม ข้อมูลการแสดงออกอ้างอิงเพิ่มเติม ไบโอจีพีเอส ไม่มีข้อมูล
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ระดับโมเลกุล การจับกับไรโบโซม กิจกรรมปัจจัยการยุติการแปล การจับโปรตีน การจับกับ RNA การจับกับ mRNA ที่จำเพาะต่อลำดับ กิจกรรมของปัจจัยการปลดปล่อยการแปล กิจกรรมของปัจจัยปลดปล่อยการแปลรหัสเฉพาะโคดอน ส่วนประกอบของเซลล์ ไซโตพลาซึม ไซโตซอล นิวเคลียส ปัจจัยปลดปล่อยการแปลเชิงซ้อน กระบวนการทางชีวภาพ การยุติการแปล กระบวนการสลายตัวของ mRNA ที่ถอดรหัสจากนิวเคลียส การสลายตัวที่เกิดจากรหัสไร้ความหมาย การควบคุมการยุติการแปล การเมทิลเลชันของโปรตีน การสังเคราะห์โปรตีน การยุติการแปลรหัสในไซโตพลาสซึม แหล่งที่มา: Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 2107 225363 วงดนตรี ENSG00000120705 ENSMUSG00000024360 ยูนิโปรท พี62495 Q8BWY3 RefSeq (mRNA) NM_001256302 NM_001282185 NM_001291974 NM_001291975 NM_004730 NM_001364160 NM_144866 RefSeq (โปรตีน) NP_001243231 NP_001269114 NP_001278903 NP_001278904 NP_004721 NP_001351089 NP_659115 สถานที่ตั้ง (UCSC) Chr 5: 138.51 – 138.54 Mb Chr 18: 35.04 – 35.07 Mb การค้นหาใน PubMed [ 3 ] [ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

ปัจจัยยุติการแปลของยูคาริโอต1 (eRF1) หรือที่เรียกอีกอย่างว่าTB3-1หรือSUP45L1เป็นโปรตีน ที่ถูกเข้ารหัสโดย ยีน ERF1 ในยูคาริโอต eRF1 เป็นโปรตีนที่จำเป็นซึ่งเกี่ยวข้องกับ การจดจำ รหัสหยุดในการแปลการยุติการแปล และการสลายตัวของ mRNA ที่เกิดจากรหัสหยุดโดยผ่านคอมเพล็กซ์ SURF ^{[ 5 ]}

เซลล์ทุกเซลล์จำเป็นต้องสร้างโปรตีนผ่านกระบวนการถอดรหัสและการแปล^{[ 6 ]} eRF1 มีความสำคัญต่อการอยู่รอดและการบำรุงรักษาเซลล์เนื่องจากมีส่วนเกี่ยวข้องในการยุติการแปล การกลายพันธุ์ใดๆ ต่อตำแหน่งการจับและการเร่งปฏิกิริยาของ eRF1 จะทำให้การยุติการแปลไม่ถูกต้อง ซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อเซลล์ นอกจากนี้ eRF1 ยังช่วยปกป้องเซลล์จากการสร้างโปรตีนที่เป็นอันตรายจากการกลายพันธุ์แบบไร้ความหมาย^{[ 7 ]}

eRF1 ประกอบด้วยสายโพลีเปปไทด์ของกรดอะมิโนที่มีรูปร่างคล้ายตัวอักษร Y โปรตีนนี้ประกอบด้วยโดเมนหลัก 3 โดเมน ได้แก่ ลำต้นและกิ่ง 2 กิ่ง แต่ละโดเมนมีวัตถุประสงค์เฉพาะและรูปแบบการพับที่แตกต่างกัน ซึ่งช่วยให้โปรตีนทำงานได้อย่างถูกต้อง แม้ว่าแต่ละโดเมนจะมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว แต่ทั้งหมดก็มีโครงสร้างพื้นฐานของคลาส α-β sandwich ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือ แกน β sheetที่ล้อมรอบด้วยα helicesโดเมน 1 บางครั้งเรียกว่าโดเมน N สร้างขึ้นจากแกน β sheet ที่มี 4 สายล้อมรอบด้วย α-helices 2 อัน (α2 และ α3) หน่วยย่อย α2 และ α3 ขดตัวและจับกันเพื่อสร้างโครงสร้าง hairpin ที่มี motif NIKS ^{[ 8 ]} motif YxxCxxxF และ GTS loop ^{[ 9 ]}สันนิษฐานว่าไซต์เหล่านี้เป็นส่วนประกอบหลักในการจดจำรหัสหยุด นอกจากนี้ ปลาย N-terminus ยังอยู่ในโดเมน 1 ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับโดเมน 3 เพื่อรักษาเสถียรภาพของโปรตีน โดเมน 3 บางครั้งเรียกว่าโดเมน C ประกอบด้วยปลาย C-terminus ของโพลีเปปไทด์ นอกจากนี้ โครงสร้างและหน้าที่ของโดเมน 3 ซึ่งเรียกว่าโดเมน M ยังไม่เป็นที่รู้จักมากนัก เนื่องจากข้อจำกัดทางแสงขัดขวางการวิจัยเพิ่มเติม โดเมน 2 ประกอบด้วยโครงสร้างแบบ α-β sandwich โดยที่สายด้านนอกเส้นหนึ่งของ sandwich ไม่มีโครงสร้างทุติยภูมิ ส่วนกรดอะมิโนหลักช่วยให้เกิดไซต์ GGQ ได้^{[ 8 ]}

โครงสร้างแบบพับของ eRF1 นั้นเลียนแบบโครงสร้างของ โมเลกุล tRNA โดยพื้นฐานแล้ว ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่ากลไกของ eRF1 จะพอดีกับตำแหน่งอะมิโนเอซิลของไรโบโซม นอกจากนี้ eRF1 ยังมีความสามารถในการจดจำโคดอน ซึ่งเป็นหนึ่งในกระบวนการสำคัญที่ดำเนินการโดยโมเลกุล tRNA ^{[ 10 ]}เนื่องจากทั้ง tRNA และ eRF1 ต่างก็มีความสามารถในการจับกับ mRNA และ ศูนย์ เปปทิดิลทรานสเฟอเรส จึงมีขนาดใกล้เคียงกัน โดย eRF1 มีความกว้าง 71 Å เทียบกับ 70 Å ของฟีนิลอะลานีน tRNA ^{[ 8 ] [ 11 ]}โมเลกุลทั้งสองมีปฏิสัมพันธ์กับGTPases : eEF-1α ( EF-Tuในโปรคาริโอต) กับ tRNA และ eRF3 กับ eRF1 ^{[ 8 ]}

รูปแบบในชีววิทยาสรีรวิทยาที่เชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและหน้าที่การทำงานนั้นปรากฏให้เห็นอย่างชัดเจนระหว่างโมเลกุล eRF1 และ tRNA ไซต์ GGQ ใน eRF1 เทียบเท่ากับกลุ่มอะมิโนเอซิลที่ติดอยู่กับ tRNA โครงสร้างทั้งสองมีส่วนช่วยในการจดจำและจับกับไซต์เปปไทด์ทรานสเฟอเรสในไรโบโซม โครงสร้างทั้งสองจัดวางไซต์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงให้ห่างจากส่วนที่เหลือของโมเลกุลเพื่อให้แน่ใจว่ามีการโต้ตอบแบบแยกเดี่ยว นอกจากนี้ โดเมน 2 ของ eRF1 ยังมีโครงสร้างคล้ายกับก้านอะมิโนเอซิลของ tRNA ^{[ 11 ]}ก้าน T ของ tRNA และโดเมน 3 ของ eRF1 ต่างก็ทำหน้าที่โต้ตอบกับโปรตีน GTPase

ลำดับกรดอะมิโน GGQ เป็นลำดับกรดอะมิโนที่คงที่ในปัจจัยปลดปล่อย (release factors) ในสิ่งมีชีวิตทุกโดเมน ตำแหน่ง GGQ ประกอบด้วยกรดอะมิโนไกลซีน 2 ตัว ตามด้วยกรดอะมิโนกลูตา มีน 1 ตัว ใน eRF1 ตำแหน่ง GGQ อยู่ที่ กรดอะมิโน ลำดับที่ 183-185 ของพอลิเปปไทด์ ซึ่งอยู่ในโดเมน 2 การวางตัวที่ห่างออกไปของตำแหน่ง GGQ นั้นได้รับการทำให้เสถียรโดยผลกระทบจากคุณสมบัติไม่ชอบน้ำของกรดอะมิโนข้างเคียง เช่นลิวซีน 176, โพรลีน 177, ฟีนิลอะลานีน 190 และลิวซีน 193 เชื่อกันว่ากรดอะมิโน gln185 ในลำดับ GGC เป็นตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาหลักสำหรับการไฮโดรไลซิสของพันธะเอสเทอร์เปปทิดิล-tRNA ในเปปทิดิลทรานสเฟอเรสของไรโบโซม ตำแหน่ง GGQ ไม่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ใดๆ ของการจดจำรหัสหยุด (stop codon recognition), การเชื่อมต่อกับไรโบโซม (ribosomal docking) หรือการจับกับ eRF3 ^{[ 12 ] [ 8 ]}

มอติฟ NIKS เป็นลำดับกรดอะมิโนที่มีการอนุรักษ์สูงซึ่งตั้งอยู่ที่ปลาย N ในโดเมน 1 (กรดอะมิโนตำแหน่งที่ 61-64) มอติฟ NIKS ประกอบด้วยกรดอะมิโนแอสปาราจีน (N), ไอโซลิวซีน (I), ไลซีน (K) และซีรีน (S) ^{[ 13 ]}หน้าที่หลักของมอติฟ NIKS คือการจดจำนิวคลีโอไทด์ตัวแรกในโคดอนหยุด ซึ่งมักจะเป็นยูราซิล นอกจากนี้ การกลายพันธุ์ในบริเวณนี้ยังเกี่ยวข้องกับการลดลงของการจับกับไรโบโซมและกิจกรรมเร่งปฏิกิริยา^{[ 14 ]}

มอติฟ YxxCxxxF และลูป GTS เป็นตำแหน่งกรดอะมิโนสองตำแหน่งที่อยู่ในโดเมน 1 ของ eRF1 มอติฟ YxxCxxxF พบในกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 121-131 ในขณะที่ลูป GTS พบในกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 31-33 มอติฟ YxxCxxxF ประกอบด้วยกรดอะมิโนที่ไม่เปลี่ยนแปลงสามตำแหน่ง ได้แก่ไทโรซีน (Y) ซิสเทอีน (C) และฟีนิลอะลานีน (F) ตำแหน่งเหล่านี้แยกออกจากกันในเชิงโครงสร้างในโปรตีน eRF1 ที่พับตัวแล้ว อย่างไรก็ตาม หน้าที่หลักของพวกมันคล้ายคลึงกันมาก พวกมันมีหน้าที่ในการ จดจำ พิวรีนในตำแหน่งที่ 2 และ 3 ของรหัสหยุด^{[ 15 ]}

การจับกันของ eRF3 และ GTP กับ eRF1 เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการยุติการแปล การโต้ตอบระหว่างโดเมน C ของทั้ง eRF1 และ eRF3 เป็นแรงหลักที่ยึดคอมเพล็กซ์ไว้ด้วยกัน^{[ 17 ]}อย่างไรก็ตาม ต่อมาได้มีการค้นพบว่าโดเมน M ก็มีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพของคอมเพล็กซ์ด้วย ตำแหน่งของ eRF3 ที่อยู่ใกล้กับโมทีฟ GGQ ซึ่งอยู่ในโดเมน C ช่วยให้ eRF1 มีผลเร่งปฏิกิริยาในการไฮโดรไลซ์เปปทิดิล-tRNA มากขึ้น^{[ 18 ]}

แต่ละโดเมนของสิ่งมีชีวิต ( ยูแบคทีเรียอาร์เคียและยูคาริโอต ) มีปัจจัยปลดปล่อยที่แตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการยุติการแปล ยูแบคทีเรียมีปัจจัยปลดปล่อยหลายตัวเพื่อจดจำรหัสหยุด ในขณะที่ยูคาริโอต (eRF1) และอาร์เคีย (aRF1) มีโปรตีนเพียงตัวเดียวเพื่อจดจำรหัสหยุดทั้งสามตัว ความแตกต่างทางโครงสร้างและหน้าที่ระหว่างปัจจัยปลดปล่อยของยูแบคทีเรียและอาร์เคีย/ยูคาริโอตเชื่อว่าวิวัฒนาการแยกจากกันโดยมีจุดแยกตัวในช่วงต้น ความคล้ายคลึงกันทางหน้าที่ระหว่าง eRF1 และ aRF1 นำไปสู่ทฤษฎีของบรรพบุรุษร่วมกันที่โปรตีนทั้งสองวิวัฒนาการมาจาก^{[ 19 ]}อย่างไรก็ตาม มีการศึกษาเกี่ยวกับปัจจัยปลดปล่อยของอาร์เคียเพียงเล็กน้อย^{[ 20 ]}

ในโปรคาริโอต ปัจจัยการปลดปล่อยถูกจำแนกออกเป็น 2 ประเภท ประเภทที่ 1 ปัจจัยการปลดปล่อยจะจดจำรหัสหยุด และประเภทที่ 2 จะกระตุ้นการไฮโดรไลซิสโดยกิจกรรม GTPase อย่างไรก็ตาม โปรคาริโอตไม่มีโปรตีนตัวเดียวที่จดจำรหัสหยุดทั้งหมด รหัสหยุด UAG ถูกถอดรหัสโดยปัจจัยการปลดปล่อย 1 (RF1) และ UGA ถูกถอดรหัสโดยปัจจัยการปลดปล่อย 2รหัสหยุดสุดท้าย UAA ถูกถอดรหัสโดยทั้ง RF1 และ RF2 ^{[ 21 ]}ในยูคาริโอต eRF1 จดจำรหัสหยุดทั้งสามตัว^{[ 22 ]}

แม้ว่าจะมีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างการจดจำโคดอนของโปรคาริโอตและการจดจำโคดอนของอาร์เคียน/ยูคาริโอต แต่การทำงานของไซต์เร่งปฏิกิริยายังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้ตลอดทุกโดเมน แต่ละโดเมนมีไซต์ GGQ ที่สำคัญเพื่อส่งเสริมการไฮโดรไลซิสของเปปไทด์^{[ 23 ]}

การสิ้นสุดของการแปลถูกกำหนดโดยการมีอยู่ของปัจจัยปลดปล่อยที่รู้จักรหัสหยุด ซึ่งจะเร่งปฏิกิริยาการปลดปล่อยโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ มีรหัสหยุดสามแบบที่พบในสิ่งมีชีวิตทุกโดเมน ได้แก่ UGA, UAG และ UAA ^{[ 24 ]}รหัสหยุดแต่ละรหัสเริ่มต้นด้วยนิวคลีโอไทด์ยูราซิลตามด้วยพิวรีนสองตัว (อะดีโนซีนและกัวนีน) ซึ่งจำเป็นสำหรับพื้นฐานระดับโมเลกุลของการจดจำรหัสหยุด โปรตีน eRF1 สามารถจดจำรหัสหยุดทั้งสามแบบได้ ซึ่งหมายความว่ามันต้องมีวิธีแยกแยะรหัสได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก ตำแหน่งสามตำแหน่งที่ใช้สำหรับการจดจำรหัสหยุดคือ YxxCxxxF, ลูป GTS และตำแหน่ง NIKS

จุดประสงค์หลักของไซต์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงเหล่านี้คือการสร้างเครือข่ายการเชื่อมโยงด้วยพันธะไฮโดรเจนที่กว้างขวางกับรหัสหยุดของ mRNA กระบวนการนี้แบ่งออกเป็นสองส่วน ได้แก่ การจดจำนิวคลีโอไทด์ตัวแรก (ยูราซิล) และการจดจำนิวคลีโอไทด์ในตำแหน่งที่สองและสาม

ไซต์ NIKS มีหน้าที่ในการจับกับนิวคลีโอไทด์ตัวแรกของรหัสหยุด: ยูราซิล โดยเกิดขึ้นจากการที่หมู่ Asn61 และ Lys63 ของ NIKS สร้างพันธะไฮโดรเจนกับหมู่คาร์บอนิลของยูราซิล นอกจากนี้ยังมีการสร้างพันธะไฮโดรเจนรองระหว่างหมู่ Asn61 กับหมู่คาร์บอนิลอีกหมู่หนึ่งที่พบในยูราซิล ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีสมมติฐานว่าหมู่ Lys63 ทำปฏิกิริยากับโครงสร้างหลักของ mRNA ซึ่งมีส่วนช่วยให้เกิดความเสถียรและการจัดเรียงตัวที่เหมาะสมของ eRF1 ความจำเพาะของกลไกสำหรับยูราซิลหมายความว่านิวคลีโอไทด์อื่นๆ (กัวนีน อะดีโนซีน ไทมีน ไซโตซีน) จะสร้างโครงสร้างที่ไม่มีพันธะไฮโดรเจนมากพอที่จะทำให้การจับของ eRF1 มีเสถียรภาพ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

นิวคลีโอไทด์ตำแหน่งที่สองและสามได้รับการจดจำโดยไซต์ YxxCxxxF และ GTS กระบวนการนี้มีความสำคัญมากเพราะทำให้ eRF1 มีความสามารถในการแยกแยะโคดอนหยุดจากโคดอนเริ่มต้นยูราซิลที่เข้ารหัสกรดอะมิโน^{[ 28 ]}ตัวอย่างเช่น กรดอะมิโนซิสทีนถูกเข้ารหัสโดยโคดอน UGU ขั้นตอนแรกในการแยกแยะโคดอนหยุดจากโคดอนที่มีนัยสำคัญคือการแยกแยะพิวรีนจากไพริมิดีน เนื่องจากโคดอนหยุดทั้งหมดมีนิวคลีโอไทด์พิวรีนในตำแหน่ง +2 และ +3 กรดอะมิโนที่มีการอนุรักษ์สูงสองตัวคือ Glu55 และ Tyr125 (ตั้งอยู่ในโมทีฟ YxxCxxxF) ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างพันธะไฮโดรเจนกับอะตอมไนโตรเจน N6 บนนิวคลีโอไทด์อะดีโนซีน/กัวนีน ปฏิสัมพันธ์นี้ตัดความเป็นไปได้ของไพริมิดีนในตำแหน่ง +2 และ +3 ออกไป^{[ 29 ] [ 30 ]}

จำเป็นต้องมีการแยกแยะพิวรีนเพิ่มเติมในตำแหน่ง +2 และ +3 เนื่องจาก UGG เป็นรหัสพันธุกรรมสำหรับทริปโตแฟน ในกรณีของ UGG หมู่ Glu55 จะถูกผลักออกจากประจุลบที่รุนแรงจากนิวคลีโอไทด์กัวนีนสองตัว เนื่องจากไม่มีพันธะไฮโดรเจนเกิดขึ้นอย่างกว้างขวาง รหัสพันธุกรรมจึงไม่ได้รับการยอมรับว่าเป็นรหัสหยุด^{[ 30 ]}

สารตกค้างที่สำคัญมากใน eRF1 คือ Cys127 ในโมทีฟ YxxCxxxF ซึ่งสร้างพันธะไฮโดรเจน 2 พันธะกับขอบ Watson และ Crick ที่อยู่บน mRNA พันธะไฮโดรเจนช่วยให้คอมเพล็กซ์ eRF1-stop codon มีเสถียรภาพมากขึ้นในหลายทิศทาง และช่วยให้เกิดการเรียงซ้อน/พันธะไฮโดรเจนของตำแหน่ง +2 และ +3 ของ stop codon ความแข็งแรงและจำนวนของการเรียงซ้อนในตำแหน่งที่สองและสามทำให้ eRF1 สามารถแยกแยะ stop codon ออกจาก sense codon ได้^{[ 30 ]}

ไซต์ GTS มีความสามารถในการรับสองรูปแบบขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ของอะดีนีนหรือกัวนีน สำหรับโคดอนหยุด UAG นั้น Thr32 จากไซต์ GTS จะสร้างพันธะไฮโดรเจนกับกัวนีนในตำแหน่ง +3 หากโคดอนหยุดมีกัวนีนในตำแหน่งที่สอง (UGA) โมทีฟ YxxCxxxF จะซ้อนทับบนโคดอน ทำให้ไซต์ GTS หันออกจากโคดอน^{[ 30 ] [ 29 ]}

เกือบ 11% ของความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์ทั้งหมดเกิดจากรหัสหยุดก่อนกำหนด (การกลายพันธุ์แบบไร้ความหมาย) ตัวอย่างที่โดดเด่นของการกลายพันธุ์แบบไร้ความหมายที่ได้รับการวิจัยอย่างกว้างขวาง ได้แก่CFTRซึ่งเป็นสาเหตุของโรคซิสติกไฟโบร ซิส และการกลายพันธุ์ของไดสโทรฟิ น ซึ่งเป็นสาเหตุ ของ โรคกล้ามเนื้อเสื่อมดูเชน การวิจัยด้านการรักษาในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การบังคับให้เกิดการอ่านผ่านรหัสหยุดก่อนกำหนด ซึ่งจะทำให้สาย mRNA ที่กลายพันธุ์ก่อนหน้านี้สามารถเข้ารหัสโปรตีนที่พับตัวได้อย่างถูกต้อง วิธีทั่วไปในการบังคับให้เกิดการอ่านผ่านคือการจำกัดกิจกรรมของ eRF1 และ eRF3 กลไกหนึ่งที่เสนอคือการจำกัดความเข้มข้นของ eRF1 และ eRF3 ในเซลล์ ซึ่งในทางทฤษฎีจะช่วยลดการจดจำรหัสหยุด^{[ 31 ]}อย่างไรก็ตาม กลไกนี้ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการรักษา แต่กลไกที่น่าสนใจที่สุดเกี่ยวข้องกับการย่อยสลายทางเคมีของ eRF1 เพื่อให้เกิดการอ่านผ่าน สารเคมีเหล่านี้อยู่ในกลุ่มยาที่เรียกว่าตัวส่งเสริมการอ่านผ่าน กลไกของโปรโมเตอร์แบบอ่านผ่านนั้นมีความหลากหลาย อย่างไรก็ตามกลไกทั่วไปคือการป้องกันไม่ให้ eRF1 หลุดออกจากไรโบโซม ส่งผลให้ไรโบโซมหยุดชะงัก จากนั้นจึงเกิดการชนกับไรโบโซมอื่นในที่สุด^{[ 32 ]}

เมื่อ eRF1 จดจำรหัสหยุดและจับกับไรโบโซมแล้ว eRF1 ก็พร้อมสำหรับขั้นตอนสุดท้ายของการยุติ: การไฮโดรไลซิสของพันธะเปปไทด์ เพื่อที่จะปลดปล่อยโพลีเปปไทด์ออกจากตำแหน่ง p ของไรโบโซม จำเป็นต้องมีโปรตีนเพิ่มเติม แหล่งพลังงาน และไอออนเพื่อช่วย eRF1 ซึ่งทำได้โดยการสร้างคอมเพล็กซ์ควอเทอร์นารี โปรตีนเพิ่มเติมคือ eRF3 ซึ่งเป็นGTPaseแหล่งพลังงานคือโมเลกุล GTP และไอออนคือ Mg ²⁺เมื่อ eRF3 จับกับ eRF1 แล้ว ความสัมพันธ์ของมันกับ GTP จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับความสัมพันธ์ของโปรตีน eRF3 เพียงอย่างเดียว เป็นที่น่าสังเกตว่าการจดจำรหัสหยุดไม่จำเป็นต้องใช้ GTP ในขณะที่การไฮโดรไลซิสของเปปทิดิล tRNA และการปลดปล่อยคอมเพล็กซ์การยุติจำเป็นต้องใช้ GTP ^{[ 33 ]}

มีสมมติฐานมากมายเกี่ยวกับหน้าที่ของ eRF3 ในคอมเพล็กซ์การยุติ สมมติฐานแรกเริ่มคือ eRF3 ช่วยให้ eRF1 จับกับโคดอนหยุดได้ เนื่องจาก eRF3 มีโครงสร้างคล้ายกับEF-TUซึ่งเป็น GTPase ที่นำโมเลกุล tRNA ที่มีประจุไปยังตำแหน่งอะมิโนเอซิลของไรโบโซมในเซลล์โปรคาริโอต^{[ 34 ] [ 35 ]}สมมติฐานอื่นๆ มุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของการไฮโดรไลซิสของ GTP ซึ่งถูกควบคุมโดย eRF3 ต่อ eRF1 การกำหนดค่า GTP ก่อนไฮโดรไลซิสของคอมเพล็กซ์การยุติเอื้อต่อการจับของ eRF1 กับโคดอนหยุดและจัดวาง eRF1 ให้ตรงกับเปปไทด์ tRNA การกำหนดค่า GDP หลังไฮโดรไลซิสส่งเสริมการปลดปล่อยคอมเพล็กซ์และการแยกตัวของไรโบโซม^{[ 36 ]}

การศึกษาเพิ่มเติมตั้งสมมติฐานว่าการไฮโดรไลซิสของ GTP เนื่องมาจาก eRF3 ช่วยให้ไซต์เร่งปฏิกิริยาของ eRF1 เข้าสู่ไซต์ p ของไรโบโซม จึงส่งเสริมการปล่อยโพลีเปปไทด์ที่เกิดขึ้นใหม่^{[ 33 ]}

ตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาที่รับผิดชอบการไฮโดรไลซิสของ peptidyl tRNA คือตำแหน่ง GGQ บน eRF1 ความเข้าใจในปัจจุบันเกี่ยวกับตำแหน่ง GGQ ระบุว่ามันเข้าสู่ตำแหน่ง P ของไรโบโซม ซึ่งเป็นที่ตั้งของ peptidyl tRNA หลังจากเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเนื่องจากการไฮโดรไลซิสของ GTP โดย eRF3 นอกจากนี้ การกลายพันธุ์ใดๆ ในตำแหน่ง GGQ จะทำให้ eRF1 ไม่ทำงาน ส่งผลให้เซลล์ไม่สามารถยุติการแปลรหัสได้อย่างสำเร็จ เนื่องจากกรดอะมิโนไกลซีนสองตัวใน GGQ จะทำมุมบิดที่เหมาะสม ซึ่งเป็นไปได้เฉพาะเมื่อมีไกลซีนสองตัวเท่านั้น หากไม่มีมุมที่เหมาะสม ตำแหน่งเร่งปฏิกิริยาจะไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง เพื่อให้โปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่ถูกปล่อยออกมา ตำแหน่ง GGQ จำเป็นต้องดึงโมเลกุลน้ำเข้าไปในตำแหน่งเร่งปฏิกิริยา วิธีการดึงโมเลกุลน้ำเพียงโมเลกุลเดียวยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ เมื่ออยู่ในตำแหน่งแล้ว โมเลกุลของน้ำจะทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์และโจมตีกลุ่มคาร์บอนิลของพันธะเอสเทอร์ระหว่างโปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่และ tRNA การไฮโดรไลซิสของพันธะเอสเทอร์ทำให้โปรตีนที่เกิดขึ้นใหม่หลุดออก และไรโบโซมและคอมเพล็กซ์การยุติถูกแยกออกจากกัน^{[ 37 ]}

เนื่องจาก eRF1 มีความสามารถในการจดจำและจับกับรหัสหยุด (stop codon) จึงวิวัฒนาการมาเป็นส่วนประกอบสำคัญในกลไกการตรวจสอบคุณภาพ mRNA กลไกหนึ่งของการตรวจสอบคุณภาพ mRNA คือ กระบวนการสลายตัวที่เกิดจากรหัสหยุด (nonsense mediated decay หรือ NMD)

NMD ใช้เพื่อปกป้องเซลล์จากการสร้างโปรตีนที่ถูกตัดทอนที่เป็นอันตรายอันเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์แบบไร้ความหมาย เมื่อเร็วๆ นี้พบว่า NMD มีผลต่อการแยกเซลล์ของเซลล์ต้นกำเนิดเนื่องจากการสลายตัวของปัจจัยการเข้ารหัส mRNA ^{[ 39 ] [ 40 ]}เส้นทาง NMD แยกความแตกต่างระหว่างรหัสหยุดก่อนกำหนด (PTC) กับรหัสหยุดปกติโดยการโจมตีเฉพาะสาย mRNA ที่ถูกตัดก่อนเท่านั้น ซึ่งหมายความว่า mRNA มีเอ็กซอนและอินทรอนอยู่ในสาย เนื่องจากกลไกของ NMD จดจำ คอมเพล็กซ์ รอยต่อเอ็กซอน แตกต่างจากการยุติการแปล NMD ใช้คอมเพล็กซ์โปรตีนระดับกลางจำนวนมากเพื่อให้เกิดการสลายตัวของ mRNA ขั้นตอนเริ่มต้นของ NMD คือการสร้างคอมเพล็กซ์ SURP คอมเพล็กซ์นี้ประกอบด้วยโปรตีน 4 ชนิด ได้แก่ SMG-1, Upf1, eRF1 และ eRF3 (SURF) คอมเพล็กซ์นี้เกิดขึ้นเมื่อ Upf1 จับกับ SMG-1 จากนั้น SMG-1 จะจับกับคอมเพล็กซ์การยุติ eRF1 และ eRF3 ^{[ 41 ] [ 42 ]}จากนั้นคอมเพล็กซ์ SURF จะเชื่อมโยงกับคอมเพล็กซ์ปลายน้ำซึ่งประกอบด้วย Upf2, Upf3 และ EJC เพื่อสร้างคอมเพล็กซ์ใหม่: คอมเพล็กซ์เหนี่ยวนำการสลายตัว (DECID) เมื่อคอมเพล็กซ์ทั้งสองรวมกัน คอมเพล็กซ์ DECID จะแยก eRF1, eRF3 และไรโบโซมออก^{[ 43 ]}คอมเพล็กซ์ใหม่นี้ประกอบด้วย EJC, Upf2, Upf3, SMG-1 และ Upf1 ที่ถูกฟอสฟอริเลต โปรตีน Upf1 ที่ถูกฟอสฟอริเลตจะดึงดูดโปรตีน SMG เพิ่มเติม ซึ่งอยู่ใน ตระกูลเอนไซม์ เอนโดนิวคลีเอสจากนั้นโปรตีน SMG จะตัดสาย mRNA ใกล้กับโคดอนหยุดก่อนกำหนด เหตุการณ์นี้โดยพื้นฐานแล้วคือการกำจัดกลุ่มหัวป้องกันบนสาย mRNA ซึ่งจะทำให้ส่วนที่เหลือของสายถูกย่อยสลายโดยเอ็กโซโซม^{[ 44 ]}

NMD ไม่ใช่เส้นทางเดียวสำหรับการตรวจสอบ mRNA เส้นทาง No-Go Decay (NGD) ใช้ในการย่อยสลายสาย mRNA ที่ไม่มีรหัสหยุดที่ใช้งานได้ กลไกนี้ใช้โปรตีนสองชนิดคือ Dom34p และ Hbs1p ซึ่งคล้ายกับ eRF1 และ eRF3 ตามลำดับ โปรตีน Dom34p และ Hbs1p จะจดจำไรโบโซมที่หยุดชะงักเพื่อกระตุ้นการตัดด้วยเอนโดนิวคลีโอไทด์^{[ 45 ]} Non -Stop Decay (NSD) เป็นอีกเส้นทางหนึ่งที่จัดการกับสาย mRNA ที่ไม่มีรหัสหยุดที่ใช้งานได้ กลไกนี้ไม่รวม eRF1 แต่รวมโปรตีน Ski7p ที่เป็นโฮโมล็อกของ eRF3 กลไกนี้ขึ้นอยู่กับการสังเคราะห์หางโพลี-A ซึ่งทำให้ไรโบโซมหยุดชะงัก จากนั้นไรโบโซมที่หยุดชะงักจะถูกจดจำโดย Ski7p เพื่อย่อยสลาย^{[ 46 ] [ 47 ]}

• Termination+Release+Factorที่ US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)

บทความนี้ได้นำข้อความจากหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกาด้านการแพทย์ มา ใช้ ซึ่งเป็นข้อมูลสาธารณะ