Биология

Биология - Консенсусная последовательность Козак

Консенсусная последовательность Козак — последовательность нуклеотидов в составе молекулы мРНК эукариот, окружающая старт-кодон и важная для инициации трансляции. Консенсусная последовательность была впервые описана Мэрилин Козак в 1986 году .

Роль в трансляции

У эукариот старт-сайтом трансляции обычно, но не всегда, является первый AUG кодон, в зависимости от нуклеотидного контекста вокруг AUG. Консенсусная последовательность Козак, играющая важную роль в инициации трансляции у эукариот, включает четыре-шесть нуклеотидов, предшествующих старт-кодону, и один-два нуклеотида непосредственно после старт-кодона. У млекопитающих оптимальный контекст имеет вид gccRccaugG; у двудольных растений оптимальным контекстом является aaaaugGc, у однодольных растений aRccaugGc, где AUG кодон выделен курсивом, а наиболее важные нуклеотиды в позициях -3 и +4 показаны заглавными буквами; R — пуриновый нуклеотид. Пуриновые нуклеотиды в позициях -3 и +4 считаются самыми важными как у растений, так и у млекопитающих, но некоторые данные указывают на то, что позиции -1 и -2 могут быть также важными у растений. У дрожжей нуклеотидный контекст менее важен для распознавания инициаторного кодона, и его единственной характеристикой является пуриновый нуклеотид в позиции -3. Наличие указанных нуклеотидов, т.е. оптимальный нуклеотидный контекст AUG кодона, коррелирует с высоким уровнем синтеза белка с соответствующей мРНК in vivo и является характеристикой так называемой "сильной" последовательности Козак. Другие варианты последовательностей Козак являются "слабыми". Ген Lmx1b является примером гена со слабой последовательностью Козак.. В некоторых случаях нуклеотид G в положении −6 может также играть важную роль в инициации трансляции.

Последовательность Козак не является сайтом связывания рибосомы, в отличие от прокариотической последовательности Шайна-Дальгарно. Показано, что у млекопитающих в дискриминации между AUG кодонами в оптимальном и неоптимальном контекстах участвует эукариотический фактор инициации трансляции 1. На основе экспериментальных данных, предполагается, что за узнавание 43S инициаторным комплексом пуринового нуклеотида в позиции -3 ответственно взаимодействие данного нуклеотида с альфа-субъединицей eIF2, а за узнавание пурина в позиции +4, возможно, ответственно его взаимодействие с нуклеотидами А1818-А1819 в спирали 44 18S рРНК.

Показаны наиболее консервативные основания, окружающие стартовый кодон в структуре различных мРНК человека.