Structure of a human cap-dependent 48S translation pre-initiation complex.
Structure of a human cap-dependent 48S translation pre-initiation complex.
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DOI：
10.1093/nar/gky054
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发表时间：
2018-03-16
影响因子：
14.9
通讯作者：
Schaffitzel C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Eliseev B;Yeramala L;Leitner A;Karuppasamy M;Raimondeau E;Huard K;Alkalaeva E;Aebersold R;Schaffitzel C
真核翻译起始受到严格调控，需要一组保守的起始因子（eIF）。加帽 mRNA 的翻译依赖于三聚体 eIF4F 复合物和 eIF4B 将 mRNA 加载到包含 40S 和起始因子 1、1A、2、3 和 5 以及起始子 tRNA 的 43S 预起始复合物上。 mRNA 结合后，在 48S 预起始复合物中进行 mRNA 扫描，直到识别出起始密码子。在这里，我们使用重构系统来制备在 eIF4B 和 eIF4F 存在的情况下组装在加帽 mRNA 上的人类 48S 复合物。高度纯化的 h-48S 复合物用于交联/质谱分析，揭示了该复合物中的蛋白质相互作用网络。我们以 6.3 Å 分辨率报道了 h-48S 复合物的电子冷冻显微镜结构。虽然大多数 eIF4B 和 eIF4F 对于核糖体而言似乎是灵活的，但在 40S mRNA 通道的入口处检测到额外的密度，我们将其归因于 eIF4B 的 RNA 识别基序。 eIF3 的八个核心亚基以及亚基 eIF3d、eIF3b 和 eIF3i 结合在 40S 溶剂暴露侧。 elF2 和与起始密码子结合的起始子-tRNA 存在于 40S 亚基间侧。这种冷冻电镜结构代表了分子快照，揭示了起始密码子识别后的 h-48S 复合物。
Eukaryotic translation initiation is tightly regulated, requiring a set of conserved initiation factors (eIFs). Translation of a capped mRNA depends on the trimeric eIF4F complex and eIF4B to load the mRNA onto the 43S pre-initiation complex comprising 40S and initiation factors 1, 1A, 2, 3 and 5 as well as initiator-tRNA. Binding of the mRNA is followed by mRNA scanning in the 48S pre-initiation complex, until a start codon is recognised. Here, we use a reconstituted system to prepare human 48S complexes assembled on capped mRNA in the presence of eIF4B and eIF4F. The highly purified h-48S complexes are used for cross-linking/mass spectrometry, revealing the protein interaction network in this complex. We report the electron cryo-microscopy structure of the h-48S complex at 6.3 Å resolution. While the majority of eIF4B and eIF4F appear to be flexible with respect to the ribosome, additional density is detected at the entrance of the 40S mRNA channel which we attribute to the RNA-recognition motif of eIF4B. The eight core subunits of eIF3 are bound at the 40S solvent-exposed side, as well as the subunits eIF3d, eIF3b and eIF3i. elF2 and initiator-tRNA bound to the start codon are present at the 40S intersubunit side. This cryo-EM structure represents a molecular snap-shot revealing the h-48S complex following start codon recognition.
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