verzeichnisse - ArchiMeD - Johannes Gutenberg-Universität Mainz
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6 Diskussion 121<br />
Vertreter der Picorna-Viren, wurde in den infizierten Zellen der Initiationskomplex inaktiviert,<br />
welcher es der 40S-Untereinheit ermöglichte an die m 7 Gppp-Kappe von mRNAs zu binden. Auf<br />
diese Weise wurde die von der 5’-Kappe abhängige Translation zellulärer mRNAs unterdrückt<br />
(GUTIERREZ-ESCOLANO und DEL ANGEL, 1996).<br />
Der Vorteil dieser Strategie für die Viren war offensichtlich. Schon früh wurde darüber<br />
spekuliert, dass auch bei zellulären mRNAs mit langer 5’-UTR eine Initiation der Translation<br />
durch eine IRES ohne ein scanning der 5’-UTR möglich sein könnte (PELLETIER und<br />
SONENBERG, 1988). Und tatsächlich konnten einige eukaryontische, zelluläre mRNAs<br />
identifiziert werden, deren Translation nach dem Mechanismus der alternativen Translation<br />
durch eine IRES erfolgte. So wurde beobachtet, dass die mRNAs von Hitzeschockproteinen<br />
(HSPs) unter Bedingungen, bei denen die von der 5’-Kappe abhängige Translation der meisten<br />
zellulären mRNAs inhibiert war, z.B. während eines Hitzeschocks, aber auch nach einer<br />
Infektion mit Picorna-Viren, effektiv translatiert wurden (RHOADS und LAMPHEAR, 1995).<br />
Obwohl klar schien, dass HSP-mRNAs einen von der 5’-Kappe unabhängigen Mechanismus für<br />
ihre Translation ausnutzen konnten, konnte bisher nur für die mRNA des HSP-Proteins BiP<br />
(Bindeprotein der schweren Kette des Immunglobulin) eine interne Initiation nachgewiesen<br />
werden (MACEJAK und SARNOW, 1991). Die interne Initiation könnte auch zu bestimmten<br />
Zeiten des Zellzyklus oder der Entwicklung und Differenzierung einer Zelle der vorherrschende<br />
Mechanismus der Translation sein. So war in Mammalia-Zellen während der Mitose infolge<br />
einer Unterphosphorylierung des Faktors eIF-4E, welcher ein Bestandteil des<br />
5’-Kappe-Erkennungskomplexes war, die 5’-Kappe-abhängige Translation stark vermindert<br />
(TARNOWKA und BAGLIONI, 1979, BONNEAU und SONENBERG, 1987). YE et al. (1997)<br />
fanden darüber hinaus, dass in transgenen D. melanogaster die Aktivität der IRES der Gene<br />
antennapedia und ultrabithorax stark entwicklungsabhängig reguliert war.<br />
Die IRES-Elemente der verschiedenen viralen und zellulären mRNAs besaßen wenig<br />
oder überhaupt keine Homologien in ihrer Primärsequenz. Auf der Ebene der<br />
Sekundärstrukturen hingegen schienen gemeinsame Elemente vorhanden zu sein (SACHS et<br />
al., 1997; LE und MAIZEL, 1997). Seit der Entdeckung des von der 5’-Kappe unabhängigen<br />
Translationsmechanismus wurde intensiv nach zellulären Faktoren gesucht, die die interne<br />
Initiation ermöglichten. Da in dem für einen von der 5’-Kappe abhängigen<br />
Translationsmechanismus gut geeigneten in vitro-Translationssystem mit Extrakten von<br />
Weizenkeimlingen keine der bekannten IRES funktionell war, musste es zelluläre<br />
Initiations-Faktoren geben, die über eine Bindung an die mRNA der 40S-Untereinheit den<br />
internen Eintritt ermöglichten (SACHS et al., 1997). Vor allem wurden das<br />
Polypyrimidintract-Bindeprotein (PTB) und das La/SS-B-Protein diskutiert (BELSHAM und<br />
SONENBERG, 1996). Dabei könnte die Fähigkeit des La/SS-B-Proteins zweiwertige Kationen<br />
binden zu können mit der internen Initiation der Translation in Zusammenhang stehen, da<br />
5’-UTRs oft zweiwertige Kationen enthielten. Das La/SS-B-Protein könnte an diese Kationen<br />
binden, wodurch es dem Ribosom helfen könnte, das Start-AUG zu finden, an dem die interne