La familia del factor de iniciación eucariota-4A ( eIF4A ) consta de 3 proteínas estrechamente relacionadas EIF4A1 , EIF4A2 y EIF4A3 . Estos factores son necesarios para la unión del ARNm a las subunidades ribosómicas 40S . Además, estas proteínas son helicasas que funcionan para desenrollar el ARN de doble cadena . [1] [2]
Los mecanismos que gobiernan la subsistencia básica de las células eucariotas son inmensamente complejos; por lo tanto, no sorprende que la regulación se produzca en varias etapas de la síntesis de proteínas : la regulación de la traducción se ha convertido en un campo bien estudiado. [3] El control traslacional humano es de creciente interés para la investigación, ya que tiene connotaciones en una variedad de enfermedades. [4] Los ortólogos de muchos de los factores involucrados en la traducción humana son compartidos por una variedad de organismos eucariotas; algunos de los cuales se utilizan como sistemas modelo para la investigación de la iniciación y la elongación de la traducción, por ejemplo: huevos de erizo de mar tras la fecundación, [5] cerebro de roedor [6]y reticulocitos de conejo. [7] Monod y Jacob fueron de los primeros en proponer que "la síntesis de proteínas individuales puede ser provocada o suprimida dentro de una célula, bajo la influencia de agentes externos específicos, y las tasas relativas a las que diferentes proteínas pueden verse profundamente alteradas, dependiendo de de las condiciones externas". [8] Casi medio siglo después del aluvión de postulados surgidos a raíz de la revelación del dogma central de la biología molecular , del que es ejemplo la suposición precedente de Monod y Jacob; los investigadores contemporáneos todavía tienen mucho que aprender sobre la modulación de la expresión genética. Síntesis de proteína a partir de ARN mensajero maduroen eucariotas se divide en iniciación de la traducción, elongación y terminación de estas etapas; el inicio de la traducción es el paso limitante de la velocidad. Dentro del proceso de iniciación de la traducción; el cuello de botella ocurre poco antes de que el ribosoma se una al 5' m7GTP facilitado por varias proteínas; es en esta etapa cuando surten efecto las constricciones nacidas del estrés, la falta de aminoácidos, etc.
El complejo del factor de iniciación eucariótico 2 (eIF2) forma un complejo ternario con GTP y el iniciador Met - tRNA ; este proceso está regulado por el intercambio y la fosforilación de nucleótidos de guanina y sirve como el principal elemento regulador del cuello de botella de la expresión génica . Antes de que la traducción pueda progresar a la etapa de elongación, una serie de factores de iniciación deben facilitar la sinergia del ribosoma y el ARNm y garantizar que la UTR 5' del ARNm esté suficientemente desprovista de estructura secundaria . La unión de esta manera es facilitada por los factores de iniciación eucarióticos del grupo 4; eIF4Ftiene implicaciones en la regulación normal de la traducción, así como en la transformación y progresión de las células cancerosas; como tal, representa un interesante campo de investigación.
El repertorio de compuestos involucrados en la traducción eucariótica consiste en factores de iniciación de las clases 1 a 6; [9] eIF4F es responsable de la unión del ARNm protegido a la subunidad ribosomal 40S a través de eIF3 . La tapa del ARNm está unida por eIF4E (25 kDa), eIF4G (185 kDa) actúa como un andamio para el complejo, mientras que la ARN helicasa dependiente de ATP eIF4A (46 kDa) procesa la estructura secundaria del ARNm 5' UTR para convertirlo en más propicio para la unión ribosómica y la posterior traducción. [10] Juntas, estas tres proteínas se conocen como eIF4F . Para la actividad máxima; eIF4A también requiere eIF4B (80 kDa), que a su vez está mejorado por eIF4H(25 kDa). [11] Un estudio realizado por Bi et al. en germen de trigo parecía indicar que eIF4A tiene una mayor afinidad de unión por ADP que ATP, excepto en presencia de eIF4B, que aumentó diez veces la afinidad de unión de ATP sin afectar la afinidad de ADP. [12] Una vez unido a la tapa 5' del ARNm, este complejo 48S busca el codón de inicio (generalmente) AUG y comienza la traducción.