真核翻译起始因子 2A; EIF2A

HGNC 批准的基因符号:EIF2A

细胞遗传学位置:3q25.1 基因组坐标(GRCh38):3:150,546,787-150,586,016(来自 NCBI)

▼ 克隆与表达

Zoll 等人通过在人类 EST 数据库中搜索与兔子 Eif2a 相似的序列(2002) 确定了 EIF2A。推导的 585 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 65.1 kD。人 EIF2A 与酿酒酵母蛋白有 28% 的氨基酸同一性。Northern 印迹分析在所有检查的人体组织中检测到 2.1 kb 的转录物,其中胰腺中的表达量最高,其次是心脏、大脑和胎盘。

▼ 命名法

EIF2A 不应与 EIF2-α(EIF2S1; 603907) 混淆,EIF2-α 是关键三分子翻译起始复合物 EIF2 的一个亚基。

▼ 基因功能

佐尔等人(2002) 发现酵母 Eif2a 与 40S 亚基和 80S 核糖体特异性相关。酵母 Eif2a 的缺失不会影响生长速率或核糖体亚基或多核糖体的分布。然而,Eif2a 和 Eif5b(606086) 的敲除产生了具有严重缓慢生长表型的酵母菌株,这表明 Eif2a 和 Eif5b 在遗传上存在相互作用。

科马尔等人(2005) 发现酵母 Eif2A 与 Eif4e 存在遗传相互作用(133440)。Eif2a/Eif4e 双突变体表现出严重的生长缺陷、肌节蛋白细胞骨架紊乱和肌节蛋白水平升高,表明这些因素在细胞形态中发挥作用。Eif2a 的表达下调了酵母细胞中 Ure2 内部核糖体进入位点(IRES) 的活性。人 EIF2A 可以部分抑制酵母细胞中的 Ure2 IRES 活性。与酵母蛋白相比,人 EIF2A 与酵母细胞中 80S 核糖体的关联减少,而主要与 40S 核糖体关联。

细胞毒性 T 细胞的有效免疫监视需要新合成的多肽,以由主要组织相容性复合体(MHC) I 类(参见 142800)分子呈递。这些多肽不仅由传统的 AUG 起始阅读框产生,而且还通过不同的翻译机制由隐秘的非 AUG 起始阅读框产生。在对 CUG 与 AUG 起始密码子的核糖体起始复合物进行生化分析时,Starck 等人(2012) 观察到细胞使用延伸子亮氨酸结合转移 RNA(Leu-tRNA; 189932) 在神秘的 CUG 起始密码子处启动翻译。CUG/Leu-tRNA 起始孤立于经典起始剂 tRNA(AUG/Met-tRNAi(Met);参见 180621)途径,但需要 eIF2A 的表达。因此,斯塔克等人(2012) 得出的结论是,基于 tRNA 的翻译起始机制允许非 AUG 起始的蛋白质合成,并提供由 MHC I 类分子呈递的肽。

整合应激反应(ISR) 调节 mRNA 翻译,从而调节哺乳动物未折叠蛋白反应(UPR)、免疫和记忆形成。ISRIB 是一种化学 ISR 抑制剂,可增强认知功能并调节体内 UPR。为了探索 ISRIB 作用的机制,Sekine 等人(2015) 筛选了培养的哺乳动物细胞中的体细胞突变,从而逆转了其对 ISR 的影响。在鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF) EIF2B(EIF2B4; 606687) δ 亚基的氨基末端部分发现了成簇错义突变。当通过野生型细胞的 CRISPR-Cas9 基因编辑重新引入这些突变时,这些突变在体外逆转了 ISRIB 介导的 ISR 抑制及其对 EIF2B GEF 对其底物(翻译起始因子 EIF2)活性的刺激作用。关根等人(2015) 得出的结论是,ISRIB 的目标是 EIF2 和 EIF2B 之间的相互作用,这是 ISR 的核心。

夏尔马等人(2020)利用小鼠的分子遗传学研究来剖析综合应激反应控制认知处理的神经元回路。他们发现,学习降低了海马兴奋性神经元和表达生长抑素的海马抑制性神经元子集的 eIF2-α 磷酸化,但不会降低表达小清蛋白的海马抑制性神经元的 eIF2-α 磷酸化。此外,在兴奋性或表达生长抑素的抑制性神经元中消除磷酸化的 eIF2-α,但在表达小白蛋白的抑制性神经元中则不会增加一般 mRNA 翻译,增强突触可塑性,并增强长期记忆。夏尔马等人(2020) 得出结论,eIF2-α 依赖性 mRNA 翻译通过兴奋性和表达生长抑素的抑制性神经元的自主机制控制记忆巩固。

▼ 基因结构

佐尔等人(2002) 确定 EIF2A 基因包含 15 或 16 个外显子,跨度约为 55 kb。启动子区域不含 TATA,但包含看家元件 GGGCGC。

▼ 测绘

Zoll 等人通过基因组序列分析(2002) 将 EIF2A 基因定位到 3 号染色体。