{"title":"messenger-RNA: Abbildung I","body":"
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\nmessenger-RNA<\/STRONG>
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<\/BR>Die Proteine Ferritin<\/A><\/I> und der Transferrin-Rezeptor<\/A><\/I> (TfR)<\/I> sind beide am zellulären Eisenstoffwechsel<\/A> beteiligt. Während der Transferrin-Rezeptor für die Übernahme des Eisens<\/A> vom Transferrin<\/A> und die Eisenaufnahme in die Zelle zuständig ist, bindet Ferritin überschüssiges Eisen, das sonst toxisch für die Zelle wäre. Die mRNAs für Ferritin und den Transferrin-Rezeptor enthalten beide spezifische Sequenzen (iron responsive elements,<\/I> Abk. IRE,<\/I> vgl. Abb.), die eine Haarnadelschleife ausbilden. Diese Strukturen, die im Leader der Ferritin-mRNA und fünffach in der nichttranslatierten 3'-Region (Trailer) der TfR-mRNA vorhanden sind, dienen als Bindestellen für ein spezifisches Protein, das iron responsive element-binding protein<\/I> (Abk. IRE-BP<\/I>; auch iron-regulatory-protein-1, IRP-1)<\/I>. Bei Eisenmangel in der Zelle findet eine verstärkte Synthese des Transferrin-Rezeptors statt, um in gesteigertem Maße Eisen aufnehmen zu können. Gleichzeitig ist die weitere Synthese von Ferritin nicht mehr nötig. In dieser Situation bindet das IRE-BP, das jetzt in einer Konformation mit hoher Affinität zu den IREs vorliegt, an die Zielsequenzen im Leader bzw. Trailer der beiden mRNAs. Dadurch wird die mRNA für den Transferrin-Rezeptor vor dem Abbau durch Nucleasen<\/A> geschützt (durch die Funktionshemmung noch unbekannter, destabilisierender Sequenzen), ihre Stabilität also erhöht, so daß sie länger für die Translation zur Verfügung steht. Im Fall der Ferritin-mRNA bewirkt die Bindung des IRE-BP im Leader, daß das Ribosom nicht mehr von der Cap-Struktur zum Initiationscodon an der mRNA entlanggleiten kann, wodurch die Initiation an der Ferritin-mRNA blockiert wird. Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, daß IRE-BP dabei den für die Proteinsynthese erforderlichen engen Kontakt der mRNA zum Ribosom verhindert. Liegt ein Überangebot an Eisen vor und wird daher viel Ferritin benötigt, sinkt die Konzentration von IRE-BP. Dessen Platz an der mRNA bleibt leer, ein anderes Protein (eIF-3, Initiationsfaktoren<\/A>) kann dort binden und die Interaktion mit dem Ribosom und damit die Translation der Ferritin-mRNA gewährleisten. Die TfR-mRNA dagegen wird bei sinkender Konzentration von IRE-BP degradiert."}