4E-BP
4E-BP (białko wiążące czynnik inicjacji translacji 4E, ang. 4E Binding Protein) to białko, które łączy się z eukariotycznym czynnikiem inicjującym translację eIF4E. Działa jako inhibitor translacji zależnej od kapu, co jest kluczowe dla biosyntezy białek w komórkach. Jego masa wynosi około 12 kDa. Występuje w komórkach eukariotycznych, a w komórkach ssaczych można go znaleźć w trzech izoformach: 4E-BP1, 4E-BP2 i 4E-BP3.
Oddziaływanie z eIF4E
W stanie wolnym 4E-BP w roztworze nie posiada zorganizowanej struktury drugorzędowej. Po związaniu z eIF4E, jego fragment przyjmuje formę helisy. W procesie inicjacji translacji, eIF4E łączy się z kapem oraz eIF4G, a wspólnie z innymi białkami oraz podjednostką rybosomu 40S tworzy kompleks inicjacyjny. 4E-BP wiąże się z eIF4E w tym samym miejscu co eIF4G, co blokuje tworzenie kompleksu inicjacyjnego.
4E-BP, podobnie jak eIF4G, przyłącza się do eIF4E dzięki charakterystycznej sekwencji aminokwasów: YXXXXLΦ (gdzie Y to tyrozyna, L to leucyna, X to dowolny aminokwas, a Φ to dowolny aminokwas hydrofobowy). Wizualizacja tej sekwencji we wszystkich izoformach w komórkach ssaczych przyjmuje formę: YDRKFLM (tyrozyna – kwas asparaginowy – arginina – lizyna – fenyloalanina – leucyna – metionina).
Hiperfosforylacja
4E-BP podlega fosforylacji przez różne kinazy, takie jak FRAP/mTOR oraz PI3K. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla regulacji interakcji 4E-BP z eIF4E: reszty fosforanowe odpychają ujemnie naładowane aminokwasy białka eIF4E. Kolejność fosforylacji reszt aminokwasowych 4E-BP jest następująca (numeracja odnosi się do ludzkiego 4E-BP):
- treonina 37 i treonina 46;
- treonina 70;
- seryna 65.
Oprócz wymienionych, fosforylowane są również seryna 83 i seryna 112.
Rola w komórce
4E-BP pełni istotną funkcję w rozwoju organizmu, opóźniając lub zatrzymując syntezę białek, które nie powinny być wytwarzane na danym etapie rozwoju. Działa hamująco na wzrost nowotworów, szczególnie w komórkach z nadmiarem eIF4E. Proces fosforylacji 4E-BP prawdopodobnie ma wpływ na regulację przepływu sygnałów przez synapsy.