กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ปัจจัยการจำศีล

ปัจจัยจำศีลคือโปรตีนที่เซลล์ใช้เพื่อเหนี่ยวนำให้เซลล์เข้าสู่สภาวะพักตัวโดยการชะลอหรือหยุดกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่เกิดความเครียด เกิด...

ปัจจัยการจำศีล

โครงสร้างของไรโบโซมของ Psychrobacter urativorans ในรูปสารประกอบเชิงซ้อนกับปัจจัยจำศีล Balon และ RaiA

ปัจจัยจำศีลคือโปรตีนที่เซลล์ใช้เพื่อเหนี่ยวนำให้เซลล์เข้าสู่สภาวะพักตัวโดยการชะลอหรือหยุดกระบวนการเผาผลาญของเซลล์[ 1 ]ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่เกิดความเครียด[ 1 ] เกิด ขึ้นแบบสุ่มเพื่อจัดสรร "ผู้รอดชีวิตที่ถูกกำหนด" ในประชากร[ 1 ]หรือเมื่อแบคทีเรียหยุดการเจริญเติบโต (เข้าสู่ระยะคงที่ ) [ 2 ]ปัจจัยจำศีลสามารถทำได้หลายอย่าง รวมถึงการทำลายกลไกของเซลล์และการหยุดการแสดงออกของยีน แต่ปัจจัยจำศีลที่สำคัญที่สุดจะจับกับไรโบโซมและหยุดการผลิตโปรตีนซึ่งใช้พลังงานจำนวนมากในเซลล์[ 1 ] [ 2 ]

ปัจจัยจำศีลชนิดต่างๆ จับกับบริเวณออกฤทธิ์ของไรโบโซมได้อย่างไร

การจำศีลของไรโบโซม

การจำศีลของไรโบโซมเกิดขึ้นเมื่อปัจจัยการจำศีลของไรโบโซมจับกับไรโบโซมและหยุดการผลิตโปรตีน การจำศีลของไรโบโซมพบได้ทั่วไปในแบคทีเรียเช่นเดียวกับในพลาสติดของพืช และอาจมีอยู่ในยูคาริโอตด้วย [ 2 ] ปัจจัยการจำศีลของไรโบโซมสามารถทำให้ไรโบโซมไม่ทำงาน (RaiA, Balon) เชื่อมต่อคู่กันเป็นไดเมอร์ ที่ไม่ทำงานเรียกว่า ไร โบโซม 100S (RMF และ HPF) หรือรบกวนในขั้นตอนต่างๆ ของวงจรการแปล (RsfS, YqjD, SRA และ EttA) [ 2 ] [ 3 ]ตัวบ่งชี้หนึ่งของการจำศีลของไรโบโซมคือการมีไรโบโซม 100S จำนวนมาก ซึ่งอาจคิดเป็นสัดส่วนถึง 60% ของไรโบโซมในเซลล์ในแต่ละครั้ง[ 2 ]

RMF, RaiA และ HPF

โปรตีนสามชนิด ได้แก่ RMF, RaiA และ HPF พบได้เฉพาะในแบคทีเรียกลุ่มใหญ่ที่ เรียกว่า แกมมาโปรตีโอแบคทีเรีย[ 2 ] RMF (ปัจจัยการปรับเปลี่ยนไรโบโซม) เป็นโปรตีนขนาดเล็ก ซึ่งโดยทั่วไปจะผลิตขึ้นภายใต้สภาวะขาดสารอาหารและสภาวะเครียด[ 4 ]ซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการสร้างไรโบโซม 100S [ 2 ]ในระหว่างกระบวนการสร้าง RMF จะจับกับไรโบโซม 70S (มาตรฐาน) เพื่อสร้างไดเมอร์ไรโบโซม 90S [ 2 ]ไดเมอร์ 90S เหล่านี้จะถูกเปลี่ยนโดย HPF (ปัจจัยส่งเสริมการจำศีล) เพื่อสร้างไดเมอร์ 100S ที่สมบูรณ์[ 2 ]โปรตีนตัวที่สาม RaiA (สารยับยั้งที่เกี่ยวข้องกับไรโบโซม A) เชื่อกันว่าทำหน้าที่ทั้งยับยั้งไรโบโซม 70S เพียงอย่างเดียวและทำให้ไรโบโซม 70S มีเสถียรภาพ ป้องกันไม่ให้ถูกเปลี่ยนเป็นไรโบโซม 100S [ 2 ]แบคทีเรียที่ไม่ใช่แกมมาโปรตีโอแบคทีเรียส่วนใหญ่ รวมถึงพลาสติดของพืชบางชนิด มีโฮโมล็อก HPF ที่สามารถสร้างไรโบโซม 100S ได้ด้วยตัวเอง[ 2 ]

บอลลูน

Balon (ภาษาสเปน "ลูกบอล" ตามชื่อโฮโมล็อก Pelota) [ 5 ]เป็นโปรตีนปัจจัยจำศีลที่พบในแบคทีเรียPsychrobacter urativoransที่ ปรับตัวเข้ากับความเย็น [ 5 ]โปรตีนนี้ถูกค้นพบโดยบังเอิญโดยนักวิจัยที่เผลอทิ้งตัวอย่างP. urativoransไว้ในถังน้ำแข็งนานเกินไปทำให้เกิดการช็อกด้วยความเย็นผ่านการสแกน cryo-EMของไรโบโซมของสิ่งมีชีวิต ในภายหลัง [ 1 ]แตกต่างจากปัจจัยอื่นๆ Balon สามารถจับกับไรโบโซมได้ในขณะที่กำลังมีการผลิตโปรตีน[ 1 ]ซึ่งมีความสำคัญต่อการตอบสนองต่อความเครียดอย่างรวดเร็ว เนื่องจากในบางเซลล์ การผลิตโปรตีนอาจใช้เวลานานถึง 20 นาทีจึงจะเสร็จสมบูรณ์[ 6 ] Balon ทำเช่นนี้โดยแทนที่จะปิดกั้นไซต์ Aของไรโบโซมโดยตรง เหมือนกับปัจจัยจำศีลอื่นๆ มันจะจับใกล้ๆ แต่ไม่ข้ามช่อง ทำให้สามารถยึดติดกับไรโบโซมได้โดยไม่ขึ้นอยู่กับว่ากำลังมีการผลิตโปรตีนอยู่หรือไม่[ 1 ]พบว่าญาติทางพันธุกรรมของ Balon อยู่ในจีโนมแบคทีเรียร้อยละ 20 ที่จัดทำเป็นแคตตาล็อกในฐานข้อมูลสาธารณะ แต่ไม่พบในEscherichia coliและStaphylococcus aureusซึ่งเป็นแบบจำลองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับภาวะพักตัวของเซลล์[ 1 ]

อาร์เอสเอฟเอส

RsfS (ปัจจัยยับยั้งไรโบโซม S) ยับยั้งการแปลโดยป้องกันไม่ให้ ซับยูนิต 30Sและ50Sของไรโบโซมจับกันอีกครั้งหลังจากที่แยกออกจากกันในระหว่าง การรีไซเคิล ไรโบโซม[ 2 ]นอกจากนี้ยังมีการเสนอแนะว่ามันเป็นปัจจัยการสร้างไรโบโซมมากกว่าปัจจัยจำศีล[ 7 ]

เอสอาร์เอ

SRA (โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับไรโบโซมที่ถูกเหนี่ยวนำในระยะคงที่) ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก ณ ปี 2018 [ 2 ]เป็นโปรตีนขนาดเล็กที่มีกรดอะมิโน 45 ตัวและเชื่อมโยงอย่างแน่นหนากับหน่วยย่อยไรโบโซม 30S [ 2 ]ปริมาณจะเพิ่มขึ้นจากเฉลี่ย 0.1 โมเลกุลต่อไรโบโซมเป็น 0.4 โมเลกุลต่อไรโบโซมในช่วงการเปลี่ยนผ่านไปสู่ระยะคงที่และคงอยู่เช่นนั้นเป็นเวลาหลายวัน[ 2 ]

ยคิวเจดี

YqjD เป็นโปรตีนเยื่อหุ้มชั้นในที่พบเฉพาะในระยะหยุดนิ่ง (stationary phase) มันจับกับไรโบโซม 70S และ 100S และได้รับการเสนอชื่อไว้ตั้งแต่ปี 2018เพื่อควบคุมการกำหนดตำแหน่ง (การเคลื่อนย้าย) ของไรโบโซมจำศีลไปยังเยื่อหุ้มเซลล์[ 2 ]ในขณะที่เซลล์ที่ขาด YqjD ไม่มีอัตราการเติบโตขององค์ประกอบไรโบโซมที่เปลี่ยนแปลงไป ระดับที่สูงเกินจริงของมันจะหยุดการเติบโตอย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับความสามารถในการจับไรโบโซมของโปรตีน[ 2 ]

เอ็ตตา

EttA (Energy-dependent translational throttle A) เป็น โปรตีนที่จับกับ ATPในตระกูล ABC-F ซึ่งเชื่อกันว่าทำหน้าที่ปรับอัตราการแปลตามระดับพลังงานของเซลล์[ 2 ]เมื่อ ระดับ ADP (ATP ที่ถูกย่อยสลาย ซึ่งบ่งชี้ถึงพลังงานต่ำ) สูง โปรตีนจะยับยั้งการทำงานของไรโบโซม ทำให้เกิดการแปลที่ระดับ ATP สูง[ 2 ] EttA จะเข้าไปแทรกแซงโดยเฉพาะหลังจากการสร้างพันธะเปปไทด์แรกในโปรตีนใหม่และก่อนขั้นตอนการเคลื่อนย้ายครั้งแรกที่เกิดจากEF-G [ 2 ]

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ปัจจัยการจำศีล

ปัจจัยจำศีลคือโปรตีนที่เซลล์ใช้เพื่อเหนี่ยวนำให้เซลล์เข้าสู่สภาวะพักตัวโดยการชะลอหรือหยุดกระบวนการเผาผลาญของเซลล์ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่เกิดความเครียด เกิด...

การจำศีลของไรโบโซม

การจำศีลของไรโบโซมเกิดขึ้นเมื่อปัจจัยการจำศีลของไรโบโซมจับกับไรโบโซมและหยุดการผลิตโปรตีน การจำศีลของไรโบโซมพบได้ทั่วไปใน แบคทีเรีย เช่นเดียวกับใน พลาสติด ของพืช และอาจมีอยู่ใน ยูคาริโอตด้วย [ 2 ] ปัจจัย การจำศีลของไรโบโซมสามารถทำให้ไรโบโซมไม่ทำงาน (RaiA,...

RMF, RaiA และ HPF

โปรตีนสามชนิด ได้แก่ RMF, RaiA และ HPF พบได้เฉพาะในแบคทีเรียกลุ่มใหญ่ที่ เรียกว่า แกมมาโปรตีโอแบคทีเรีย [ 2 ] RMF (ปัจจัยการปรับเปลี่ยนไรโบโซม) เป็นโปรตีนขนาดเล็ก ซึ่งโดยทั่วไปจะผลิตขึ้นภายใต้สภาวะขาดสารอาหารและสภาวะเครียด [ 4 ]...

บอลลูน

Balon (ภาษาสเปน "ลูกบอล" ตามชื่อโฮโมล็อก Pelota) [ 5 ] เป็นโปรตีนปัจจัยจำศีลที่พบในแบคทีเรีย Psychrobacter urativorans ที่ ปรับตัวเข้ากับความเย็น [ 5 ] โปรตีนนี้ถูกค้นพบโดยบังเอิญโดยนักวิจัยที่เผลอทิ้งตัวอย่าง P.