106年:營養生理生化(1)

Ferritin mRNA 的5'端含有 IRE(iron response element ),可以形成髮夾狀的構造,當細胞內缺鐵時,IRP(iron regulatory protein )將具有下列何種效應?

AIRP可與 IRE結合,阻斷 ferritin mRNA 的轉譯作用,所以無法產生 ferritin
BIRP無法與 IRE結合,ferritin mRNA 的轉譯作用正常進行,可以產生 ferritin
CIRP可與 IRE結合,穩定 ferritin mRNA 的構造,所以可以產生 ferritin
DIRP無法與 IRE結合,造成 ferritin mRNA 的降解,所以無法產生 ferritin

詳細解析

本題觀念:

此題考鐵調控蛋白(iron regulatory protein, IRP)透過鐵反應元件(iron response element, IRE)調控 ferritin mRNA 轉譯的分子機制。Ferritin mRNA 的 5'UTR 含有 IRE 髮夾結構,IRP 在細胞缺鐵時可與 IRE 結合,阻斷轉譯起始,使 ferritin 合成減少。

選項分析

(A) IRP 可與 IRE 結合,阻斷 ferritin mRNA 的轉譯作用,所以無法產生 ferritin 正確。當細胞缺鐵時,IRP(尤其是 IRP1)失去鐵硫簇(iron-sulfur cluster),構型改變為開放式,具有高親和力與 ferritin mRNA 5'UTR 的 IRE 莖環結構結合。結合後,IRP 在空間上阻擋小核糖體次單位(43S pre-initiation complex)與 mRNA 的招募,抑制轉譯起始,使 ferritin 蛋白質產量降低。✅

(B) IRP 無法與 IRE 結合,ferritin mRNA 的轉譯作用正常進行,可以產生 ferritin 錯誤。IRP 無法與 IRE 結合是鐵充足時的情形(IRP1 此時作為胞漿順烏頭酸酶 cytosolic aconitase);缺鐵時恰恰相反,IRP

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