[科普中國]-kozak序列

Kozak序列是位于真核生物mRNA 5’端帽子結(jié)構(gòu)后面的一段核酸序列，通常是GCCACCAUGG，它可以與翻譯起始因子結(jié)合而介導含有5’帽子結(jié)構(gòu)的mRNA翻譯起始。對應于原核生物的SD序列。存在于真核生物mRNA的一段序列，其在翻譯的起始中有重要作用。

簡介與原核生物的核糖體結(jié)合位點(RBS)相對應，真核生物mRNA位于起始密碼子AUG兩側(cè)的序列(通常為 ACCACCAUGG)通過與翻譯起始因子的結(jié)合而介導含5'帽子結(jié)構(gòu)的mRNA翻譯起始，這段序列稱為 Kozak序列。其中，AUG之后的第一位堿基G以及之前的第三位堿基A或G對翻譯起始至關重要;此外，AUG上游的15個堿基中一般不含T1。

kozak序列： Kozak consensus sequence, Kozak consensusor Kozak sequence

存在于真核生物mRNA的一段序列，其在翻譯的起始中有重要作用。

核糖體能夠識別mRNA上的這段序列，并把它作為翻譯起始位點。注意這段序列并不是ribosomal binding site (RBS)核糖體結(jié)合位點，而是帽子結(jié)構(gòu)。

真核生物基因中起始密碼子上下游的最佳序列為，-3位為嘌呤堿基；+4位為G，起始密碼子AUG中的A處于+1位。A/GCCAUGG被稱為kozak序列或掃描序列。

KOZAK是一個女科學家，她研究過起始密碼子AUG周邊堿基定點突變后對轉(zhuǎn)錄和翻譯所造成的影響，并總結(jié)出在真核生物中，起始密碼子兩端序列為：—— G/N-C/N-C/N-ANNAUGG——，如GCCACCAUGG、GCCAUGAUGG時，轉(zhuǎn)錄和翻譯效率最高，特別是-3位的A對翻譯效率非常重要。該序列被后人稱為Kozak序列，并被應用于表達載體的構(gòu)建中。

真核 Kozak序列和翻譯起始的掃描模型原核和真核生物mRNA翻譯的重要組成元件是起始密碼子AUG，但是mRNA的編碼區(qū)也存在AUG。為什么第一個AUG能作為起始密碼子而內(nèi)部的AUG不能被起始翻譯？其原因之一是第一個AUG的兩側(cè)翼序列是保守的序列，即AUG上游的-3位是A或G，下游+4位是G。

前面曾介紹大多數(shù)原核mRNA是多順反子，每個多順反子有自己的起始密碼子和核糖體結(jié)合位點；而真核mRNA則多為單順反子。在起始翻譯時，40S nRNA通常面臨著一個任務，即發(fā)現(xiàn)靠近轉(zhuǎn)錄物5′端的起始密碼子。 Marilyn Kozak于1978年首次提出了翻譯起始的第一個AUG規(guī)則和掃描模型。她根據(jù)如下實驗結(jié)果：①真核mRNA翻譯起始并不利用編碼區(qū)內(nèi)部的AUC；②從mRNA5′端起，翻譯并不在一個固定的位點起始2。

規(guī)則所謂Kozak規(guī)則，即第一個AUG側(cè)翼序列的堿基分布所滿足的統(tǒng)計規(guī)律，若將第一個AUG中的堿基A，U，G分別標為1，2，3位，則Kozak規(guī)則可描述如下：

(1)第4位的偏好堿基為G；

(2)AUG的5’端約15bp范圍的側(cè)翼序列內(nèi)不含堿基T；

(3)在-3，-6和-9位置，G是偏好堿基；

(4)除-3，-6和-9位，在整個側(cè)翼序列區(qū)，C是偏好堿基。

Kozak規(guī)則是基于已知數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果，不見得必須全部滿足，一般來說，滿足前兩項即可3。

真核引物設計需在AUG前加上GCCACC。

不論全長還是部分，在做真核表達時，一般都要帶上kozak序列，用部分cDNA時，還要加上AUG。多加一些上游序列對你有利，因為一些上游序列自帶KOZAK序列；或其他促進表達的序列。.有利于引物設計，因為從AUG開始設計引物，不是每個基因都可以的。引物擴增時頭幾個容易錯，在上游序序列就沒關系了。

加Kozak sequence(GCCACC)是用來增強真核基因的翻譯效率的。是最優(yōu)化的AUG環(huán)境，避免ribosome（核糖體）出現(xiàn)leaky scan。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

趙磊 - 副教授 - 中國農(nóng)業(yè)大學