Identification of critical factors determining post-termination decision programming.

Abstract

Translace v eukaryotických organismech probíhá v rámci translačního cyklu ve čtyřech různých krocích - iniciace, elongace, terminace a recyklace ribozomů. Každý z těchto kroků je přesně regulován prostřednictvím cis- i trans-působících faktorů, z nichž mnohé jsou dosud neznáme. Reiniciace translace (REI) je odbočkou z tohoto cyklu - během některých translačních událostí je recyklační krok po terminaci neúplný a ribozom pokračuje 3' směrem na stejné mRNA, aby zahájil nový cyklus translace. Obecným cílem dizertační práce bylo identifikovat nové cis- a trans-působící faktory určující toto rozhodování ribozomu po ukončení translace (t.j. zda recyklovat, nebo reinicializovat) a mechanismy stojící za jejich funkcí. Recyklace ribozomální podjednotky 40S u kvasinek zahrnuje proteiny Tma20/Tma22 a Tma64, které jsou homology savčích MCTS1/DENR a eIF2D. Bylo prokázáno, že MCTS1/DENR podporují REI po krátkých otevřených čtecích rámcích před start kodonem (uORF) prostřednictvím recyklace 40S, zejména u krátkých uORF s předposledními kodony závislými na těchto faktorech pro hromadnou recyklaci 40S. Zkoumali jsme funkci proteinů Tma20/22/64 na regulačních krátkých uORF u kvasinek pomocí reportérového systému založeného na GCN4. Tyto reportéry obsahovaly buď uORF, které podporuje REI (uORF1), nebo inhibuje REI...

Translation in eukaryotic organisms is carried out in the translational cycle through four distinct steps - initiation, elongation, termination and ribosome recycling. Each of these steps is tightly regulated through both cis- and trans-acting factors, many of which are yet unknown. Translation reinitiation (REI) is a detour from this cycle - during some translational events, the recycling step after termination is incomplete, and the ribosome continues downstream on the same mRNA to initiate a new event. It was the general aim of thesis to identify new cis- and trans-acting elements influencing this post-termination decision programming (i.e. whether to recycle or reinitiate), and the mechanisms behind their function. Recycling of the 40S ribosomal subunit in yeast involves the Tma20/Tma22 and Tma64 proteins, which are homologues of mammalian MCTS1/DENR and eIF2D. MCTS1/DENR have been shown to promote REI after short upstream open reading frames (uORFs) through 40S recycling, especially at short uORFs with penultimate codons dependent on these factors for bulk recycling. We investigated the function of the Tma20/22/64 proteins on regulatory short uORFs in yeast, using a GCN4-based reporter system. These reporters contained either uORFs that promote REI (uORF1) or inhibit REI (promote recycling;...