EIF2
યુકેરીયોટિક ઇનિશિએશન ફેક્ટર 2 (EIF2) એક યુકેરીયોટિક ઇનિશિએશન ફેક્ટર છે. તે યુકેરીયોટિક અનુવાદની શરૂઆતના મોટાભાગના સ્વરૂપો માટે જરૂરી છે. ઇ. આઇ. એફ. 2 જી. ટી. પી.-આધારિત રીતે રિબોઝોમ સાથે ટી. આર. એન. એ. આઈ. મેટના બંધનમાં મધ્યસ્થી કરે છે. ઇઆઇએફ2 એ એક હેટેરોટ્રીમર છે જેમાં આલ્ફા (જેને સબયૂનિટ 1, ઇઆઇએફ2એસ1 પણ કહેવાય છે), બીટા (સબયૂનિટ 2, ઇઆઇએફ2એસ2) અને ગામા (સબયૂનિટ 3, ઇઆઇએફ2એસ3) સબયૂનિટનો સમાવેશ થાય છે. એકવાર દીક્ષા તબક્કો પૂર્ણ થઈ જાય પછી, ઇ. આઇ. એફ. 2 નિષ્ક્રિય દ્વિસંગી સંકુલ તરીકે જી. ડી. પી. સાથે બંધાયેલા રાઇબોઝોમમાંથી મુક્ત થાય છે. અનુવાદની શરૂઆતના બીજા તબક્કામાં ભાગ લેવા માટે, આ જી. ડી. પી. નું જી. ટી. પી. માટે વિનિમય કરવું આવશ્યક છે. ફંક્શન ઇ. આઇ. એફ. 2 એ પ્રોટીન સંશ્લેષણ માટે એક આવશ્યક પરિબળ છે જે જી. ટી. પી. અને આરંભકર્તા મેટ-ટી. આર. એન. એ. આઈ. મેટ સાથે ત્રિમાસિક સંકુલ (ટી. સી.) બનાવે છે. તેની રચના પછી, ટી. સી. 40S રાઇબોસોમલ સબયૂનિટને બાંધીને 43S પ્રીનીટિએશન કોમ્પ્લેક્સ (43S PIC) બનાવે છે. 43S PIC એસેમ્બલી ઈન વિટ્રો પ્રયોગો અનુસાર પ્રારંભિક પરિબળો eIF1, eIF1A અને eIF3 સંકુલ દ્વારા ઉત્તેજિત હોવાનું માનવામાં આવે છે. 43S પી. આઈ. સી. પછી એમ. આર. એન. એ. ને જોડે છે જે અગાઉ ઇ. આઇ. એફ. 4. એફ. સંકુલ દ્વારા ખોલવામાં આવ્યું હતું. 43S PIC અને eIF4F પ્રોટીન mRNA પર નવું 48S સંકુલ બનાવે છે, જે સ્ટાર્ટ કોડન (AUG) માટે mRNA સાથે શોધ કરવાનું શરૂ કરે છે. મેટ-ટી. આર. એન. એ. સાથે એ. યુ. જી.-કોડોનની આધાર જોડી પર, ઇ. આઇ. એફ. 5 (જે જી. ટી. પીઝ-સક્રિય પ્રોટીન અથવા જી. એ. પી. છે) ને સંકુલમાં ભરતી કરવામાં આવે છે અને તેના જી. ટી. પી. ને હાઇડ્રોલાઇઝ કરવા માટે ઇ. આઇ. એફ. 2 ને પ્રેરિત કરે છે. આ કારણે આ 48S સંકુલમાંથી EIF2-GDP મુક્ત થાય છે અને 60S રાઇબોસોમલ પેટા એકમની ભરતી અને 80S દીક્ષા સંકુલની રચના પછી અનુવાદ શરૂ થાય છે. છેવટે, ગ્યુનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ એક્સચેન્જ ફેક્ટર (GEF) eIF2B ની મદદથી, eIF2 માં GDP નું GTP અને અનુવાદની શરૂઆતના નવા રાઉન્ડ માટે ત્રિમાસિક જટિલ સુધારાઓ માટે વિનિમય થાય છે. માળખું EIF2 એ 126 kDa ના કુલ દાઢ દળનું હેટેરોટ્રીમર છે જે ત્રણ પેટા-એકમોથી બનેલું છેઃ α (પેટા-એકમ 1), β (પેટા-એકમ 2), અને γ (પેટા-એકમ 3). ત્રણેય પેટા-એકમોના ક્રમ ખૂબ જ સંરક્ષિત છે (હોમો સેપિયન્સ અને સૅકરોમાઇસીસ સેરેવિસિયાના પ્રોટીનની સરખામણી કરતી વખતે દરેક પેટા-એકમ માટે જોડી મુજબ એમિનો એસિડની ઓળખ 47 થી 72 ટકા સુધીની હોય છે). α-સબ્યુનિટ ફોસ્ફોરાયલેશન માટેનું મુખ્ય લક્ષ્ય ધરાવે છે, જે 51મા સ્થાને સેરીન છે. તેમાં એસ1 મોટિફ ડોમેન પણ છે, જે સંભવિત આર. એન. એ. બંધનકર્તા સ્થળ છે. તેથી, α-સબ્યુનિટને ટ્રીમરનું નિયમનકારી સબ્યુનિટ ગણી શકાય. β-સબ્યુનિટમાં બહુવિધ ફોસ્ફોરાયલેશન સાઇટ્સ (અવશેષો 2,13,67,218) છે. ધ્યાનમાં લેવાની બાબત એ છે કે એન-ટર્મિનલ ડોમેન (એનટીડી) માં ત્રણ લાઇસિન ક્લસ્ટરો પણ છે, જે ઇઆઇએફ2બી સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા માટે મહત્વપૂર્ણ છે. વધુમાં, પ્રોટીનના અનુક્રમમાં ઝિંક ફિંગર મોટિફનો સમાવેશ થાય છે જે ત્રિમાસિક સંકુલ અને 43S પ્રારંભિક સંકુલ રચના બંનેમાં ભૂમિકા ભજવે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. બે ગુઆનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ-બંધનકર્તા સિક્વન્સ પણ છે જે EIF2 પ્રવૃત્તિના નિયમનમાં સામેલ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું નથી. β-સબ્યુનિટ પણ tRNA અને mRNA બંને સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે. γ-સબ્યુનિટમાં ત્રણ ગુઆનાઇન ન્યુક્લિયોટાઇડ-બંધનકર્તા સ્થળોનો સમાવેશ થાય છે અને તે GTP/GDP માટે મુખ્ય ડોકીંગ સ્થળ તરીકે જાણીતું છે. તેમાં ટી. આર. એન. એ.-બંધનકર્તા પોલાણ પણ છે જે એક્સ-રે ક્રિસ્ટલોગ્રાફી દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ઝિંક નકલ મોટિફ એક Zn2 + કેટાયનને બાંધવામાં સક્ષમ છે. તે ઇએફ-ટુ જેવા કેટલાક વિસ્તરણ પરિબળો સાથે સંબંધિત છે. નિયમન EIF2 પ્રવૃત્તિ ગ્વાનીન ન્યુક્લિયોટાઇડ વિનિમય અને ફોસ્ફોરાયલેશન બંનેને સમાવતી પદ્ધતિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. ફોસ્ફોરાયલેશન એ α-સબ્યુનિટ પર થાય છે, જે સંખ્યાબંધ સેરીન કિનસેસ માટેનું લક્ષ્ય છે જે ફોસ્ફોરાયલેટ સેરીન 51 છે. તે કાઇનેઝ એમિનો એસિડ ડેપ્રિવેશન (GCN2), ER સ્ટ્રેસ (PERK), dsRNA (PKR) હીમની ઉણપ (HRI) અથવા ઇન્ટરફેરોનની હાજરી જેવા તણાવના પરિણામે કાર્ય કરે છે. એકવાર ફોસ્ફોરિલેટેડ થયા પછી, EIF2 તેના GEF, EIF2B માટે વધેલું આકર્ષણ દર્શાવે છે. જો કે, ઇઆઇએફ2બી જીટીપી માટે જીડીપીનું વિનિમય ત્યારે જ કરી શકે છે જ્યારે ઇઆઇએફ2 તેની બિન-ફોસ્ફોરિલેટેડ સ્થિતિમાં હોય. ફોસ્ફોરિલેટેડ ઇઆઇએફ2, જોકે, તેના મજબૂત બંધનને કારણે, તેના પોતાના જીઇએફ (ઇઆઇએફ2બી) ના અવરોધક તરીકે કામ કરે છે. EIF2B ની સેલ્યુલર સાંદ્રતા EIF2 કરતા ઘણી ઓછી હોવાથી, ફોસ્ફોરિલેટેડ EIF2 ની થોડી માત્રા પણ સીક્વેસ્ટ્રેશન દ્વારા EIF2B પ્રવૃત્તિને સંપૂર્ણપણે નાબૂદ કરી શકે છે. જીઇએફ વિના, ઇઆઇએફ 2 હવે તેની સક્રિય (જીટીપી-બાઉન્ડ) સ્થિતિમાં પરત આવી શકશે નહીં. પરિણામે, અનુવાદ અટકી જાય છે કારણ કે કોઈ પણ ઉપલબ્ધ ત્રિમાસિક સંકુલ વિના દીક્ષા હવે શક્ય નથી. વધુમાં, ત્રિમાસિક સંકુલની ઓછી સાંદ્રતા જી. સી. એન. 4 (ભૂખમરાની સ્થિતિ) ની અભિવ્યક્તિને મંજૂરી આપે છે, જે બદલામાં, એમિનો એસિડ સંશ્લેષણ જનીનોના સક્રિયકરણમાં પરિણમે છે રોગ કારણ કે ઇ. આઇ. એફ. 2 અનુવાદની શરૂઆતના મોટાભાગના સ્વરૂપો માટે જરૂરી છે અને તેથી પ્રોટીન સંશ્લેષણ, ઇ. આઇ. એફ. 2 માં ખામીઓ ઘણીવાર ઘાતક હોય છે. ઉત્ક્રાંતિવાદી દૂરસ્થ પ્રજાતિઓમાં પ્રોટીન ખૂબ જ સંરક્ષિત છે-જે કોષની સદ્ધરતા પર પરિવર્તનની મોટી અસર સૂચવે છે. તેથી, ઇ. આઇ. એફ. 2 માં પરિવર્તન સાથે સીધા સંબંધિત કોઈ રોગ જોઇ શકાતો નથી. જો કે, તેના ઉપરના કિનસેસ દ્વારા ઇ. આઇ. એફ. 2 ના ડાઉન-રેગ્યુલેશનને કારણે ઘણી બીમારીઓ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ઝાઇમર, પાર્કિન્સન અને હંટીંગ્ટન રોગ જેવા ન્યુરોડિજનરેટિવ રોગો ધરાવતા દર્દીઓમાં સક્રિય પી. કે. આર. અને નિષ્ક્રિય (ફોસ્ફોરિલેટેડ) ઇ. આઇ. એફ. 2 ની સાંદ્રતામાં વધારો જોવા મળ્યો હતો. GEF eIF2B સાથે સંબંધિત રોગનું એક સાબિત ઉદાહરણ પણ છે. EIF2B ના તમામ પાંચ પેટા એકમોમાં પરિવર્તન વેનિશિંગ વ્હાઇટ મેટર (VWM) રોગ સાથે સંકળાયેલા છે, જે આનુવંશિક લ્યુકોડિસ્ટ્રોફી છે જે મગજના સફેદ પદાર્થને અધોગતિ પામે છે અને અદૃશ્ય થઈ જાય છે. તે હજુ પણ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી કે શા માટે માત્ર મગજના કોષો આ ખામીઓથી પ્રભાવિત થાય છે. અસ્થિર નિયમનકારી પ્રોટીનનું સંભવિત ઘટાડો સ્તર ઉલ્લેખિત રોગોના વિકાસમાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. યુકેરીયોટિક દીક્ષા પરિબળો EIF2 HRI (હેમ-રેગ્યુલેટેડ ઇન્હિબિટર કિનેઝ) અથવા EIF2AK1 PKR (પ્રોટીન કિનેઝ R) PERK (PKR-જેવા ER-લોકલાઇઝ્ડ EIF2α કિનેઝ) GCN2 (યુકેરીયોટિક અનુવાદ દીક્ષા પરિબળ 2 આલ્ફા કિનેઝ 4) eIF2A eIF2D લ્યુકોએન્સેફાલોપથી અદ્રશ્ય થઈ રહેલા સફેદ દ્રવ્ય સાથે સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ કુદરત સમીક્ષાઓ માઇક્રોબાયોલોજીમાંથી કેપ-આધારિત અનુવાદની શરૂઆત. એક સારી છબી અને પ્રારંભિક પરિબળોના કાર્યની ઝાંખી મોલેક્યુલર બાયોલોજી પ્રોટીન બાયોસિંથેસિસ જીન અભિવ્યક્તિ