Dissection of eIF3 functional domains promoting the 48S pre-initiation complex assembly

Abstract

V eukaryotech, iniciace translace je řízena až dvanácti iniciačními faktory (eIF) a začíná zformováním 43S pre-iniciačního komplexu (PIC), který se skládá z malé ribozomální podjednotky (40S), eIF2.GTP/Met-tRNAi Met ternárního komplexu a eIF1,1A 3 a 5. 43S PIC interaguje s 5' koncem mRNA (navázání mRNA), čímž tvoří 48S PIC, který cestuje po mRNA ve směru 5'-3' a hledá AUG počáteční kodon (skenování). Rozpoznání počátečního tripletu vede k disociaci iniciačních faktorů a nasednutí velké ribozomální podjednotky (60S) za vzniku funkčního 80S iniciačního komplexu, který může pokračovat do další fáze - elongace. Eukaryotický iniciační factor 3 (eIF3) hraje zásadní roli během všech fází iniciace translace. Nicméně molekulární detaily nejsou zcela známé. Během předešlých in vivo studií bylo připraveno mnoho mutací v eIF3, přičemž některé se zdají být defektivní buď v tvorbě 43S PIC, nebo v pozdějších fázích iniciace. Abychom porozuměli přesné úloze eIF3 v tomto procesu na molekulární úrovni, provádíme rozbor jednotlivých funkcí podjednotek eIF3 v iniciaci translace za použití vyizolovaných mutantních eIF3 komplexů v in vitro rekonstituovaném systému.

In eukaryotes, translation initiation is guided by up to twelve protein initiation factors (eIFs) and begins with the formation of the 43S pre-initiation complex (PIC) composed of the small ribosomal subunit (40S), eIF2.GTP/Met-tRNAi Met ternary complex, and eIFs 1, 1A, 3 and 5. The 43S PIC subsequently interacts with the 5'end of an mRNA (an mRNA recruitment step) and thus formed 48S PIC travels in 5' to 3' direction along the mRNA leader sequence to locate the AUG start codon (this presumably linear movement is generally known as scanning). Start site selection results in the dissociation of the initiation factors and joining of the large (60S) ribosomal subunit to form the 80S initiation complex poised for elongation. Eukaryotic initiation factor 3 (eIF3) plays a critical role in most of these events; however, the molecular details of most of its contributions are still unknown to us. Previous in vivo studies generated numerous mutations in all eIF3 subunits with specific defects either in the PICs assembly or in the following steps such as scanning, AUG recognition, etc. To understand the exact role of eIF3 in this intriguing process at the molecular level, we have embarked on a study that aims to dissect the individual functions of each eIF3 subunit in translation initiation using the purified...