4E-BP1 Aktivatoren

Gängige 4E-BP1 Activators sind unter underem Metformin CAS 657-24-9, Wortmannin CAS 19545-26-7, Resveratrol CAS 501-36-0, LY 294002 CAS 154447-36-6 und AICAR CAS 2627-69-2.

4E-BP1, eine kritische Komponente der Familie der 4E-bindenden Proteine (eukaryotischer Initiationsfaktor 4E), spielt eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Initiierung der Proteintranslation, einem grundlegenden Prozess, der die Genexpression und die zellulären Funktionen bestimmt. Funktionell wirkt 4E-BP1 als negativer Regulator der Translation, indem es den eukaryotischen Initiationsfaktor 4E (eIF4E) sequestriert, eine Schlüsselkomponente des eIF4F-Komplexes, der für die cap-abhängige Translationsinitiierung verantwortlich ist. In seinem inaktiven Zustand bindet das unphosphorylierte 4E-BP1 eng an eIF4E und hemmt dadurch dessen Interaktion mit anderen Initiationsfaktoren und Ribosomen. Diese Unterdrückung der Translationsinitiation trägt zur Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase bei, indem sie die Expression von Proteinen steuert, die am Zellwachstum, an der Proliferation und am Überleben beteiligt sind.

Die Aktivierung von 4E-BP1 erfolgt durch Phosphorylierungsmechanismen, die von verschiedenen Kinasen gesteuert werden, zu denen auch der mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) gehört. Nach der Aktivierung von mTORC1 als Reaktion auf Wachstumsfaktoren, Nährstoffe und zelluläre Stresssignale konvergieren die nachgeschalteten Signalkaskaden auf 4E-BP1, was zu seiner Phosphorylierung an mehreren Serin- und Threoninresten führt. Die Phosphorylierung von 4E-BP1 führt zu Konformationsänderungen, die seine Bindung an eIF4E unterbrechen, wodurch eIF4E freigesetzt wird und den eIF4F-Komplex mit anderen Initiationsfaktoren bilden kann. Dieser freigesetzte eIF4F-Komplex assoziiert anschließend mit der 5'-Cap-Struktur der mRNA und erleichtert die Rekrutierung von Ribosomen und die Initiierung der Translation von mRNAs, die für Proteine kodieren, die für das Zellwachstum und die Zellproliferation wichtig sind. Insgesamt bietet die Aufklärung der komplizierten Mechanismen, die die Aktivierung von 4E-BP1 steuern, wertvolle Einblicke in die Regulierung der Proteinsynthese und ihre Auswirkungen auf die Zellphysiologie und -krankheiten.