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Il mwawrivestimento in 5' (anche mwbacappuccio in 5', o mwbq5' cap all'inglese) è un mwbgnucleotide alterato speciale sull'mwbwestremità 5' dell'mwcaRNA messaggero precursore e altri trascritti primari di mwcqRNA trovati negli mwcgeucarioti. Il processo del cosiddetto mwcwcapping ("rivestimento") in 5' è vitale nella creazione di mwdaRNA messaggero maturo, in grado poi di avviare il processo di mwdqtraduzione del mRNA in proteina. Il rivestimento assicura la stabilità dell'RNA messaggero mentre avviene la traduzione durante la mwdgsintesi proteica ed è un processo altamente regolato che avviene nel mwdwnucleo cellulare. Poiché avviene solo nel nucleo, l'mRNA di mweamitocondri e mweqcloroplasti non viene rivestito.

• Struttura del cap 5'

• Processo di capping al 5'

• Bersaglio del capping al 5'

• Funzione

• Note

• Voci correlate

• Collegamenti esterni

Il 5' cap si trova sull'mwhgestremità 5' di una molecola di mRNA e consiste in una mwhwguanina collegata all'mRNA tramite un inusuale ponte trifosfato 5'-5'. Questa guanina mwiain vivo viene mwiqmetilata da una mwigmetil-transferasi. Ci si riferisce così ad essa come a un cap 7-metilguanilato, abbreviato mmwja7G.

Ulteriori modificazioni includono la possibile metilazione del mwjggruppo ossidrilico (-OH) in 2' dei primi due mwjwribosi all'estremità 5' dell'mRNA. La metilazione di entrambi i gruppi 2'-ossidrile viene mostrata nel diagramma.

Il rivestimento in 5' assomiglia ad una mwkqestremità 3' di una molecola di RNA (il carbonio 5' del ribosio soggetto a mwkgcapping è legato, mentre il 3' libero). Questo garantisce una significativa resistenza alle mwkwesonucleasi 5'→3cite-ref-1[1]'.

Il punto di partenza è un'estremità 5' inalterata della molecola di RNA. Essa include un nucleotide finale seguito da tre gruppi mwmgfosfato attaccati al carbonio in 5'.

1. Uno dei gruppi fosfato terminali viene rimosso dalla mwnqRNA fosfatasi, lasciandone due.

2. Viene aggiunta mwnwGTP ai fosfati terminali dalla guanilil transferasi, perdendo due gruppi fosfati (dalla GTP) nel processo. Questo risulta in un collegamento trifosfato da 5' a 5'.

3. L'azoto in posizione 7' della guanina viene metilato dalla metil transferasi.

4. Se la seconda base dall'estremità è un'adenina, può essere metilata, e la terza base viene metilata circa il 10-15% delle volte.

Il complesso di enzimi del capping (CEC) richiesto per il processo è legato alla mwpwRNA polimerasi II prima che inizi la trascrizione. Non appena l'estremità 5' del nuovo trascritto emerge, l'enzima vi si trasferisce e comincia il processo di rivestimento (questo meccanismo per assicurare il mwqacapping è simile a quello della mwqqpoliadenilazione)).

Gli enzimi per il rivestimento possono legarsi solo all'RNA polimerasi II, assicurando specificità solo a questi trascritti, che sono quasi interamente mRNA.

Il 5' cap ha quattro principali funzioni:

1. Regolazione del trasporto extra-nucleare.

2. Prevenire la degradazione per opera delle mwsaesonucleasi.

3. Promozione della traduzione (vedi mwsgribosoma e mwswtraduzione).

4. Promozione dell'incisione del 5' prossimale nell'mwtqintrone.

L'esportazione nucleare del RNA è regolata dal complesso di legame del cap ("cap binding complex", CBC) che si lega esclusivamente all'RNA rivestito. Il CBC viene poi riconosciuto dal mwuacomplesso dei pori nucleari e trasportato fuori. Una volta nel citoplasma dopo il primo ciclo di maturazione, il CBC è rimpiazzato dai fattori di traduzione eIF-4E ed eIF-4G. Questo complesso viene poi riconosciuto da altri meccanismi di inizializzazione della traduzione come il ribosoma. La formazione del complesso di inizio include il riconoscimento per la traduzione del cappuccio in 5' di 7-metil-guanosina-trifosfato (m7G), indirizzato verso il complesso di preinizio da una subunità del complesso multiproteico del ribosoma eIF4, che srotola anche qualsiasi struttura secondaria formata a livello dell'estremità 5'.cite-ref-kapp2004-2-0[2]

Il cappuccio legato al 5' previene la degradazione in due modi. Innanzitutto, impedisce alle esonucleasi 5' di riconoscere il sito poiché assume funzionalmente l'aspetto di un'estremità 3'. Inoltre, il complesso CBC e le eIF-4E/eIF-4G bloccano l'accesso ad enzimi derivestenti al cap. Questo incrementa l'mwwaemivita dell'mRNA, essenziale negli eucarioti dato che il processo di esportazione richiede un tempo significativo.

La rimozione del rivestimento di un mRNA è catalizzato dal complesso di mwwgdecapping costituito da almeno Dcp1 e Dcp2, che devono competere con eIF-4E per legarsi al 5' cap. Così quest'ultimo diviene un marcatore di un mRNA traduzionalmente attivo ed è utilizzato dalle cellule per regolare l'emivita dell'mRNA in risposta a nuovi stimoli. Eventuali mRNA indesiderati sono mandati verso i corpi-P per un accumulo temporaneo o per la rimozione del rivestimento, secondo dettagli ancora da chiarire del tutto.cite-ref-parker2007-3-0[3]

Il meccanismo della promozione dell'escissione intronica al 5' prossimale non è ancora ben compresa, però il rivestimento in 5' sembra avvolgersi attorno allo mwyqspliceosoma interagendo con esso nel processo di mwygsplicing, promuovendo l'escissione dell'introne.

cite-note-11. ↑ mwaqAnand Ramanathan, G. Brett Robb e Siu-Hong Chan, mwagmwawmRNA capping: biological functions and applications, in mwbaNucleic Acids Research, vol.mwbq 44, n.mwbg 16, 19 settembre 2016, pp.mwbw 7511-7526, mwcaDOI:mwcq10.1093/nar/gkw551. mwcgURL consultato il 16 settembre 2024.

cite-note-kapp2004-22. ↑ mwdgL.D. Kapp e J.R. Lorsch, mwdwmweaThe Molecular Mechanics of Eukaryotic Translation (mweqmwegPDF), in mwewAnnual Review of Biochemistry, vol.mwfa 73, n.mwfq 1, 2004, pp.mwfg 657–704, mwfwDOI:mwga10.1146/annurev.biochem.73.030403.080419, mwgqPMIDmwgg mwgw15189156.

cite-note-parker2007-33. ↑ mwiaR. Parker e U. Sheth, mwiqmwigP Bodies and the Control of mRNA Translation and Degradation, in mwiwMolecular Cell, vol.mwja 25, n.mwjq 5, 2007, pp.mwjg 635–646, mwjwDOI:mwka10.1016/j.molcel.2007.02.011, mwkqPMIDmwkg mwkw17349952.

• Messenger RNA decapping

• mwmgMaturazione dell'mRNA

• mwngRNA Caps, su PubMed Medical Subject Heading (MeSH), National Institutes of Health.