5'端帽

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5'端帽(five prime cap)是在真核生物中信使RNA（mRNA）的5'端经修改后形成的的双核苷酸端点。5'加帽的过程对建立成熟的mRNA作翻译非常重要。加帽确保了mRNA在蛋白质生物合成中进行翻译的稳定性，并在细胞核中是高度调控的过程。

目录

  1. 结构
  2. 加帽过程
  3. 加帽目标
  4. 功能
  5. 参见
  6. 注释
  7. 外部链接
  8. 参考来源

结构

5'端帽结构
核酸糖结构显示2'、3'及5'碳的位置

5'端帽是在mRNA分子的5'端，并且包含一个以不正常5'至5'三磷酸盐链结著mRNA的鸟苷。

更多的修饰包括鸟苷的甲基化、及其他mRNA的5'端内头三个核酸糖的2'羟基的甲基化。两个2'羟基的甲基化于图内可见。

5'端帽的功能与RNA分子的3'端相似，但端帽核酸糖的5'碳是链接的，但3'端则不是的。这会提供足够对核酸外切酶的抵抗。

加帽过程

加帽会是由RNA没有修改的5'端开始。这会形成一个最后的核苷酸，而随后附带于5'碳的三个磷酸盐。

  1. 其中一个终结的磷酸盐会由磷酸酶移除，留下两个磷酸盐。
  2. 三磷酸鸟苷（GTP）会被鸟苷转移酶加入磷酸盐，并在过程中会失去本身的两个磷酸盐。这就会造成5'至5'三磷酸盐链结。
  3. 鸟苷会被甲基转移酶所甲基化。
  4. 其他甲基转移酶会选择性地将接近5'的核苷酸甲基化。

加帽目标

在转录前进行加帽所需的酶是与RNA聚合酶Ⅱ连结的。当新转录本的5'端进入酶时就会开始进行加帽，这种方式的加帽是要确保进行多聚腺苷酸化。

用作加帽的酶必须是与RNA聚合酶Ⅱ连结的，为要确保其对某一转录本（差不多就是mRNA）的独有性。

功能

5'端帽有四个主要功能：

  • 调控细胞核的输出。细胞核输出是由帽结合复合物（CBC）来调控，它只会与加帽的RNA结合。CBC接着会由核孔复合物所辨认及排出。
  • 阻止因核酸外切酶造成的降解。mRNA因核酸外切酶造成的降解会被功能上类似3'端的5'端帽所阻止。mRNA的半衰期会因而上升，方便真核生物输出所需的长时间。
  • 促进翻译。5'端帽亦是用作与核糖体及翻译起始因子结合。CBC亦会涉及此过程，负责招聚起始因子。
  • 促进除去5'近端内含子。这个过程的机制并不清楚，但5'端帽似乎会绕圈及与剪接体在剪接过程中互相作用，从而促进除去内含子。[1]

参见

注释

  1. ↑ Recognition of cap structure in splicing in vitro of mRNA precursors [11 December 2012]. 

外部链接

  • RNA Caps. PubMed Medical Subject Heading (MeSH). National Institutes of Health. 
  • Chemical RNA Caps. Bio-Synthesis, Inc.. 


细胞核

前信使RNA · 5'端加帽 · 多腺苷酸化 · 多聚腺苷酸结合蛋白（CPSF、CstF、PAP、 PAB2、CFI及CFII）

RNA剪接： 内含子 / 外显子 · snRNA · snRNP · 剪接体（次要剪切体、U1 剪接体RNA） · 选择性剪接 · 前体mRNA加工因子 （PLRG1、PRPF3、PRPF4、PRPF4B、PRPF6、PRPF8、PRPF18、PRPF19、PRPF31、PRPF38A、PRPF38B、PRPF39、PRPF40A及PRPF40B）

RNA编辑 · 多聚尿苷酸化
细胞质

5'端帽甲基化

mRNA去帽：DCP1A · DCP1B · DCP2 · DCPS · EDC3 · EDC4
遗传学入门
转录

细菌转录 / 古菌转录 / 真核转录 （转录因子、RNA聚合酶、启动子）

转录后修饰（hnRNA、5'端加帽、RNA剪接、多腺苷酸化）
翻译
基因表达调控

表观遗传学调节（基因组铭印等）

转录调控

转录后调控（P体、可变剪接、miRNA等）

翻译调控

翻译后调控（磷酸化、蛋白酶解等）

参考来源