执行无义介导的衰变 (NMD) 的 UPF 蛋白存在于包括人类在内的所有真核生物中。每种蛋白质都有各自的作用,但它们需要协同工作。Upf1 是一种 ATP 依赖性 RNA 解旋酶,可解开 RNA 螺旋。由于 Upf1 可以解旋任何 RNA,因此需要 Upf2 和 Upf3 来帮助 Upf1 区分无义 mRNA 和正常 mRNA。
通常,Upf3 与 mRNA 剪接位点的外显子连接复合物 (EJC) 结合。如果核糖体完全翻译 mRNA,则 Upf3 和 EJC 在翻译过程中被取代。然而,如果存在过早的终止密码子,Upf3 仍与 EJC 结合并标记突变体 mRNA 进行降解。
无义密码子序列可能自然出现在 mRNA 的内含子区。然而,突变也可以在基因序列中产生无义密码子。这种突变称为无义突变。与 NMD 通路一样,这些突变也会导致翻译过早终止。合成的不完全多肽通常是无活性的。如果第二个突变将终止密码子校正为氨基酸编码序列,或抑制终止密码子的作用,则可以恢复基因的正常功能。这些整流突变称为无义抑制因子。最常见的无义抑制基因是 tRNA 基因的突变,这些基因产生称为抑制基因 tRNA 的特殊 tRNA。这些可以与过早终止的密码子结合并在该位置插入氨基酸。
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