신장인자

신장인자(伸長因子, 영어: elongation factor)는 단백질 합성 중에 기능하며, 신장하는 폴리펩타이드의 첫 번째 펩타이드 결합 형성부터 마지막 펩타이드 결합 형성까지 번역 과정에서의 신장을 촉진하는 단백질의 세트이다. 원핵생물에서 가장 흔한 신장인자는 EF-Tu, EF-Ts, EF-G이다.^[1] 세균과 진핵생물은 서로 크게 상동적이지만 구조와 명명법이 다른 신장인자를 사용한다.^[2]

Ef-Tu(파란색), tRNA(빨간색), GTP(노란색)의 삼원 복합체. 출처: 2006년 9월 PDB Molecule of the Month 신장인자.

신장은 번역에서 가장 빠른 단계이다.^[3] 세균에서는 초당 15~20개의 아미노산(초당 약 45~60개의 뉴클레오타이드)이 첨가되는 속도로 진행된다. 진핵생물에서는 초당 약 2개의 아미노산(초당 약 6개의 뉴클레오타이드)이 첨가되는 속도로 진행된다. 신장인자는 이러한 과정들을 조절하고, 빠른 속도에서도 높은 정확도의 번역을 유지하는 역할을 담당한다.

상동적인 신장인자의 명명법

신장인자

세균	진핵생물/고세균	기능
EF-Tu	eEF-1A (α)[2]	아미노아실-tRNA가 리보솜의 A 자리로 들어가는 것을 매개한다.[4]
EF-Ts	eEF-1B (βγ)[2]	EF-Tu에 대한 구아닌 뉴클레오타이드 교환인자로 작용하여 EF-Tu로부터 GDP의 방출을 촉매한다.[2]
EF-G	eEF-2	각 단계의 폴리펩타이드의 신장시 리보솜에서 tRNA와 mRNA의 전위를 촉매한다. 입체형태의 변화를 크게 일으킨다.[5]
EF-P	eIF-5A	아마도 펩타이드 결합의 형성을 자극하고 막힘을 해소한다.[6]
EF-4	(없음)	교정
EF-P의 고세균 및 진핵생물에서의 상동체인 EIF5A는 개시인자로 명명되었지만 이제는 신장인자로도 간주된다.[6]

진핵생물은 세포질의 번역 체계 외에도 미토콘드리아와 색소체에 독자적인 번역 체계를 가지고 있으며, 이들 세포소기관의 번역 체계는 세균의 것과 유사하다.^[7][8] 사람의 경우 TUFM, TSFM, GFM1, GFM2, GUF1이 해당된다. 명목상의 방출인자인 MTRFR도 신장에 역할을 할 수 있다.^[9]

세균에서 셀레노시스테이닐-tRNA는 EF-Tu와 관련된 특수 신장인자인 SelB (P14081)를 필요로 한다. 몇몇 동족체도 고세균에서 발견되지만, 기능은 알려져 있지 않다.^[10]

표적

일부 병원체의 독소는 신장인자를 표적으로 한다. 예를 들어 독소형 디프테리아균(Corynebacterium diphtheriae)은 신장인자(EF-2)를 불활성화하여 숙주의 단백질 기능을 변경하는 디프테리아 독소를 생성한다. 이것은 디프테리아와 관련된 병리 및 증상을 초래한다. 마찬가지로 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)의 외독소 A는 EF-2를 불활성화시킨다.^[11]

같이 보기

• EF-Tu
• EF-Ts
• EF-G