Kozak-Sequenz

Die Häufigkeitsverteilung der Nukleinbasen in der Nähe des Startcodons AUG (+1 bis +3), dargestellt durch die Größe des Basen-Codes führt zur Kozak-Sequenz

Die Kozak-Sequenz, auch engl. Kozak consensus sequence genannt, ist eine nach der US-amerikanischen Biochemikerin Marilyn Kozak benannte Nukleinbasen-Sequenz in der Messenger-RNA (mRNA) eukaryotischer Lebewesen. Sie stellt einen Konsens aus den am häufigsten vorkommenden Nukleinbasen in unmittelbarer Nähe des Startcodons AUG auf der mRNA dar. Als Kozak-Sequenz wird oft die Basenfolge (gcc)gccRccATGG genannt, wobei es deutliche Unterschiede zwischen verschiedenen Gruppen von Eukaryoten gibt.[1] Die Kozak-Sequenz oder eine ähnliche Nukleinbasenfolge wird von den Ribosomen erkannt und ist für den Start der Translation im Rahmen der Proteinbiosynthese von Bedeutung. Abweichungen in der Nukleinbasenfolge können Auswirkungen auf die Proteinbiosynthese haben.[2]

Bei Prokaryoten übernimmt die Shine-Dalgarno-Sequenz die Funktion der Kozak-Sequenz.

Variationen

Unter den eukaryotischen Lebewesen dominieren verschiedene Variationen der Kozak-Sequenz.

BiotaPhylumConsensus sequences
Wirbeltiere
gccRccATGG[1]
Fruchtfliege (Drosophila melanogaster)Arthropoda  cAAaATG[3]
Backhefe (Saccharomyces cerevisiae)AscomycotaaAaAaAATGTCt[4]
Dictyostelium discoideumAmoebozoaaaaAAAATGRna[5]
WimpertierchenCiliophoranTaAAAATGRct[5]
Plasmodium ssp.ApicomplexataaAAAATGAan[5]
Toxoplasma gondiiApicomplexagncAaaATGg[6]
TrypanosomatidaeEuglenozoannnAnnATGnC[5]
Landpflanzen
  AACAATGGC[7]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b Kozak M: An analysis of 5'-noncoding sequences from 699 vertebrate messenger RNAs. In: Nucleic Acids Res.. 15, Nr. 20, Oktober 1987, S. 8125–8148. doi:10.1093/nar/15.20.8125. PMID 3313277. PMC 306349 (freier Volltext).
  2. ↑ Kozak M: Point mutations close to the AUG initiator codon affect the efficiency of translation of rat preproinsulin in vivo. In: Nature. 308, 1984, S. 241–246. doi:10.1038/308241a0. PMID 6700727.
  3. ↑ Cavener DR: Comparison of the consensus sequence flanking translational start sites in Drosophila and vertebrates. In: Nucleic Acids Res.. 15, Nr. 4, Februar 1987, S. 1353–61. doi:10.1093/nar/15.4.1353. PMID 3822832. PMC 340553 (freier Volltext).
  4. ↑ Hamilton R, Watanabe CK, de Boer HA: Compilation and comparison of the sequence context around the AUG startcodons in Saccharomyces cerevisiae mRNAs. In: Nucleic Acids Res.. 15, Nr. 8, April 1987, S. 3581–93. doi:10.1093/nar/15.8.3581. PMID 3554144. PMC 340751 (freier Volltext).
  5. ↑ a b c d Yamauchi K: The sequence flanking translational initiation site in protozoa. In: Nucleic Acids Res.. 19, Nr. 10, Mai 1991, S. 2715–20. doi:10.1093/nar/19.10.2715. PMID 2041747. PMC 328191 (freier Volltext).
  6. ↑ Seeber, F.: Consensus sequence of translational initiation sites from Toxoplasma gondii genes. In: Parasitology Research. 83, Nr. 3, 1997, S. 309–311. doi:10.1007/s004360050254. PMID 9089733.
  7. ↑ Lütcke HA, Chow KC, Mickel FS, Moss KA, Kern HF, Scheele GA: Selection of AUG initiation codons differs in plants and animals. In: Embo J.. 6, Nr. 1, Januar 1987, S. 43–8. PMID 3556162. PMC 553354 (freier Volltext).

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A diagram derived from counts of the bases in the translation initiation region from all human genes (en:mRNAs). Each letter is written in proportion to its frequency of occurrence. The letters are stacked together in a en:sequence logo. If a base were used in all ~25,000 genes it would be fully conserved and be drawn two bits tall. The most significantly biased bases are -3 (A) and +4 (G). The en:Initiation codon AUG is not drawn to scale (it would be 2 en:bits) of information on this scale.