《International Journal of Biological Macromolecules》：Functional divergence of the GST domain from the translation elongation factor eEF1Bγ paralogues enables adaptation to oxidative stress in yeast
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•两种延长因子Tef3和Tef4已经经历了功能多样化。•延长因子复合体的形成受到氧化谷胱甘肽的调节。•Tef4既参与细胞解毒也参与蛋白质翻译。•Tef4与Tef5形成紧密复合体，在应激条件下作为备用蛋白发挥作用。引言生物体的韧性取决于它们抵抗和适应环境约束的能力。暴露在不利条件下
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两种延长因子Tef3和Tef4已经经历了功能多样化。
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延长因子复合体的形成受到氧化谷胱甘肽的调节。
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Tef4既参与细胞解毒也参与蛋白质翻译。
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Tef4与Tef5形成紧密复合体，在应激条件下作为备用蛋白发挥作用。
引言
生物体的韧性取决于它们抵抗和适应环境约束的能力。暴露在不利条件下的细胞需要快速有效地重新编程mRNA翻译，以节省能量、预防和修复应激引起的损伤[1]。mRNA翻译的调节发生在蛋白质合成和质量控制层面，从而有助于细胞的许多生理过程，如生长、分化和存活。细胞通过破坏翻译机制并改变翻译组来选择性表达控制应激反应的因子[2]。这通常伴随着总蛋白质合成的下调，有助于维持细胞能量平衡。虽然翻译可以在从核糖体生物发生到核糖体回收的各个步骤中进行调节，包括翻译起始、延伸和终止这三个步骤，但大多数研究集中在起始步骤[3]。然而，延伸步骤对于决定蛋白质命运和调节mRNA翻译至关重要[4]、[5]、[6]。在应激条件下，延伸步骤的翻译控制有助于细胞减少错误折叠蛋白质的水平，从而防止细胞毒性产物的积累，并通过促进全局翻译抑制和应激反应蛋白的产生来重新编程基因表达。参与延伸步骤调节的机制与伴侣蛋白的可用性、tRNA水平、核糖体碰撞、氧化还原控制以及通过磷酸化或氧化还原修饰抑制延长因子有关[6]。
在真核生物中，真菌的延长复合体（eEF1）是最简单的，仅由3个亚基组成，而植物和人类分别由4个和5个亚基组成[7]。这些亚基是鸟嘌呤核苷酸结合亚基eEF1A和两个构成核苷酸交换因子eEF1B的亚基eEF1Bα和eEF1Bγ。eEF1A/eEF1B复合体促进GDP和GTP之间的交换，从而再生活性形式的eEF1A，使翻译过程正常进行。有研究表明，在这一过程中，eEF1Bγ的功能是确保eEF1B复合体中不同亚基的正确组装[7]。eEF1Bα的非催化N端结构可能干扰eEF1A与C端催化结构的结合，导致鸟嘌呤核苷酸交换反应的整体速率降低。另一种假说认为，eEF1Bγ和eEF1Bα N端结构形成紧密复合体可以消除这种抑制作用[8]。
eEF1Bγ被归类为谷胱甘肽转移酶（GST）超家族成员。典型的GST催化谷胱甘肽（GSH）与各种亲电物质的结合。GST通常是二聚体酶，每个单体通过降低GSH中的半胱氨酸的pKa来使其去质子化并形成活性的硫醇阴离子。在大多数情况下，这种阴离子可以通过与酪氨酸残基或丝氨酸残基的相互作用在活性位点保持稳定[9]。eEF1Bγ是非典型的GST，因为它们是由N端的GST（NT-eEF1Bγ）和C端的延长因子结构域（CT-eEF1Bγ）融合而成的。eEF1Bγ在真核生物中普遍存在，大多数真菌拥有一个编码eEF1Bγ的基因[10]、[11]。然而，在中，已经报道有两个基因（TEF3和TEF4）编码eEF1Bγ[12]，这引发了一个关于相应蛋白的潜在冗余性和功能创新性的问题。S. cerevisiae缺乏TEF3和TEF4的菌株在氧化应激条件下会积累氧化蛋白质，并在蛋白质周转方面出现严重缺陷，而这对于细胞存活至关重要[13]。这突显了eEF1Bγ蛋白在应激条件下蛋白质翻译准确性中的关键作用，但每个S. cerevisiae类似物的具体功能仍不清楚。在我们的研究中，我们证明了氧化谷胱甘肽（GSSG）可以调节Tef3和Tef4的功能。此外，存在具有可检测GST活性的GST融合体表明这些蛋白在蛋白质合成控制、应激感知和信号传导以及细胞解毒之间具有多种功能。
章节片段
对Saccharomycotina门中延长因子eEF1Bγ（Tef3和Tef4）和类似eEF1Bγ的（Geg1）蛋白的进化见解
全长Tef3和Tef4的氨基酸序列有64.5%的同一性。通过单独分析各个结构域，我们发现虽然CT-eEF1Bγ结构域在Tef3和Tef4之间高度保守（87.2%的同一性），但GST结构域在序列间的变异性更大（图1A）。这种GST结构域与典型的GST类似，由两部分组成：负责谷胱甘肽结合的GST_N部分和负责亲电底物结合的GST_C部分[11]。序列
讨论
通过使用生化和生物物理方法，我们在本研究中证明了延长因子复合体eEF1B的体外形成是通过非共价GSSG与延长因子的结合进行氧化还原调节的。这是一种新的机制，补充了文献中已描述的其他机制。事实上，磷酸化已被描述为主要的后翻译修饰方式，可以调节原核生物和真核生物在营养压力下的翻译因子活性
CRediT作者贡献声明
Viloria Morgane：方法学、研究、形式分析、数据整理。Bchini Raphael：研究、形式分析、数据整理。Girardet Jean-Michel：研究、形式分析、数据整理。Didierjean Claude：写作——审阅与编辑、初稿写作、验证、研究、概念化。Morales Julia：写作——审阅与编辑、初稿写作、验证、概念化。Gelhaye Eric：验证、概念化。Sormani Rodnay：写作——
利益冲突声明
作者声明他们没有任何已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
Viloria Morgane|Bchini Raphael|Girardet Jean-Michel|Didierjean Claude|Morales Julia|Gelhaye Eric|Sormani Rodnay|Morel-Rouhier Mélanie
