БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 5, с. 690–700
УДК 577.217
Внутренняя инициация трансляции мРНК у метилотрофных дрожжей Hansenula polymorpha
Институт биоинженерии, Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, 119071 Москва; факс: +7(495)954-2732, электронная почта: nravin@biengi.ac.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: мРНК, трансляция, внутренняя инициация трансляции, IRES, дрожжи, Hansenula polymorpha DL-1.
Аннотация
Кроме обычной кэп-зависимой трансляции у эукариот существует и механизм внутренней инициации трансляции мРНК, направляемой сайтами внутренней посадки рибосом (IRES). Предполагается, что внутренняя инициация обеспечивает трансляцию клеточных мРНК в стрессовых условиях, когда эффективность кэп-зависимой трансляции снижена. Охарактеризовано большое число IRES в мРНК животных, но известны лишь единичные примеры таких последовательностей у низших эукариот, в частности дрожжей. Мы охарактеризовали два IRES у термотолерантных метилотрофных дрожжей Hansenula polymorpha DL-1. Эти сайты расположены в 5′-нетранслируемых областях генов HPODL_02249 и HPODL_04025, кодирующих мембранный белок с неизвестной функцией и актинсвязывающий белок соответственно. Оба IRES обеспечивали экспрессию второго гена бицистронной РНК в клетках Saccharomyces cerevisiae, а также трансляцию моноцистронной мРНК, в которой кэп-зависимая трансляция блокирована за счет введения шпилечной структуры в 5′-нетранслируемую область. Контрольные эксперименты показали отсутствие в IRES-элементах криптических промоторов и сайтов сплайсинга. Количественная оценка эффективности трансляции показала, что вклад внутренней инициации, обеспечиваемой идентифицированными IRES, в нормальных физиологических условиях составляет 0,3–0,4% от кэп-зависимой трансляции. Таким образом, полученные результаты подтверждают существование механизма внутренней инициации трансляции мРНК у Hansenula polymorpha.