[摘要] 氨基酸作为蛋白质合成基础物质的作用被深入地论述。但是，氨基酸调节信号传导路径进而控制基因翻译的作用仅是近几年得到描述。有意思的是，被氨基酸与之折叠调控的信号传导路径与对激素（如胰岛素和类胰岛素生长因子）细胞内反应经典地结合。本篇综述的重点是被氨基酸调控的信号传导路径，尤其重点强调枝链氨基酸-亮氨酸被信号传导路径调控的mRNA翻译步骤。
[引言]
生物医学最新研究进展揭示氨基酸作为营养信号在调节一些细胞内过程的关键作用。利用不同细胞类型和不同组织的研究，表明一个受影响地过程是基因表达的调节。它通过信使RNA翻译调节实现。研究表明可利用氨基酸的改变产生信号传导路径的转变（它受激素生长因子的调控）。接着，细胞通过上游或下游调控翻译启动对集成信号输入作出反应。例如，启动子met-tRNAi和mRNA与40s、60s核糖体子元件结合形成有翻译能力的80s核糖体。翻译启始对可利用氨基酸或激素改变的反应是通常的。例如，影响大部分mRNA翻译或者全部或者是特定的mRNA；影响一简单种类或子装置mRNA翻译。调节met-tRNAi或mRNA结合步骤可以调停通常反应和特定反应。特定反应有额外的调节位点，如核糖体蛋白rps6的磷酸化。rps6组成40s核糖体子元件。当前大量研究的目标是细胞识别足量氨基酸的机制。但是，现在的证据显示多识别位点、多信号传导路径。下面，我们总结现在拥有的关于信号传导路径的知识，它是对可利用改变的反应。另外，将讨论翻译启始因子和mRNA结构元件，它们与全局的和特定的mRNA翻译调控有关。
mRNA翻译启始
翻译启始第一步是met-tRNAi与40s核糖体子元件结合，elF2、GTP调节这一反应。在一字顺序步骤中，与elF2结合的GTP水解成GDP，GDP与40s核糖体子元件复合体释放elF2，只留下met-tRNAi。elF2结合的GDP转换成GTP受鸟苷酸交换因子调节，如下面所述，在活体实验中至少有三种已知机制调节elF2活性。
翻译启始第二步是mRNA与40s核糖体子元件结合，其中40s核糖体子元件包含elF2·GTP·met·tRNAi复合体和elF3。调节这一步的蛋白是不均一三聚体复合物，它涉及到作为elF4F组成启动因子elF4A、elF4E和elF4G。elF4A是RNA解旋酶，负责解旋mRNA5’非翻译区(5’-UTR)的二级结构。允许40s核糖体子元件由5’-m7GTP帽转移到AUG启动子。elF4A解旋酶活性受elF4B和elF4H激发。elF4E与mRNA5’端m7GTP帽结合，因此在mRNA与核糖体结合中起着关键作用。elF4G是支架蛋白，与elF4A、elF4E和elF3结合。因此，elF4G是一分子桥连接mRNA的elF4E和40s核糖体子元件的elF3。elF4F复合物的聚集部分通过elF4E与翻译抑制因子（elF4E结合蛋白4E –BP1、4E –BP2 和4E –BP3）可逆结合实现调节elF4E中,elF4G结合区域与4E-BPs结合区域折叠，以致于elF4G和4E-BP可以与elF4E结合，但是不可以同时结合。因此，elF4E与4E-BP结合通过阻止elF4E·mRNA复合体与elF4G的结合阻止mRNA与40s核糖体子元件结合。elF4E与4E-BP的结合受4E-BP磷酸化调节。因此磷酸化的4E-BP可与elF4E结合，但是磷酸化的蛋白不可以。
英文原文信息：
题目:Amino acids as regulators of gene expression
作者:Scot R Kimball and Leonard S Jefferson
期刊: Nutrition & Metabolism
