摘要：
在减数分裂过程，母性遗传的mRNAs的激活机制是细胞质多聚A尾的延伸，而母性遗传mRNAs是以短多聚A尾形式储存的沉默型转录子。 一个命名为CPEBs的RNA结合蛋白，通过招募翻译抑制元件或细胞质多聚腺苷酸化元件到它们的目标mRNA而直接调控细胞质的多聚腺苷酸化过程。 近年来，大量的研究表明CPEBs蛋白不仅在各种躯体组织中都有表达，而且在成体器官基因的时空表达调控过程具有至关重要的作用。
CPEBs蛋白的“新”的功能包括调控衰老和增殖的平衡，调控病理表现以及肿瘤的发生发展。混凝土包管
在这篇综述里，我们总结了目前已知的CPEBs蛋白家族的功能，主要 包括调控细胞增殖，调控并激活其目标mRNAs的机制。
正文：
非洲爪蟾蜍卵母细胞在减数分裂过程的转录水平沉默是最早发现的基因表达调控的机制，而该机制就是细胞质中mRNAs通过多聚A尾长度的改变而进行翻译调控。
因此，细胞质中的少量的母性遗传的以短多聚A尾结构形式储存的沉默型或者抑制型转录子mRNAs通过黄体酮这种激素的刺激作用而被激活的母性遗传的mRNAs秸秆炭化。
在翻译沉默的非洲爪蟾蜍卵母细胞中首次发现的细胞质mRNAs多聚A尾长度的改变来调控蛋白翻译是基因表达调控中最重要的一个机制。
少量的母性遗传的mRNAs被激活之后通过编码诸如mos或者cyclinB1这些因子而重新启动在前I期被抑制的减数分裂。在细胞质中，这些母性遗传的mRNAs在黄体酮这种激素的刺激下会发生多聚腺苷酸化而被反应性激活。这些母性遗传mRNAs在被激活之前是一个具有短的多聚A尾结构的沉默型或抑制型的转录子。
而这些转录子可以募集被命名为细胞质多聚腺苷酸化元件的顺式作用元件到3’端非编码区。
识别这些特异性的mRNAs的是CPEB结合蛋白（CPEB1），这些蛋白可以特异性地结合m
RNAs亚并将其进行多聚腺苷酸化从而参与蛋白的翻译调控。
像其他这类参与翻译调控过程的因子一样，CPEB1也是在非洲爪蟾蜍的卵母细胞中首次被发现的。
但是，随着在其他许多非生殖细胞中发现这一蛋白，提示这个蛋白的功能不仅仅在减数分裂过程中发挥作用。
相应地，CPEB1蛋白的靶标覆盖范围已经从母性遗传mRNAs扩展到20%的基因组。
近年来，随着其他三个家族成员的发现，CPEB蛋白家族的调控潜能和生物学功能受到了更多的关注。这些新发现的家族成员，他们共同使用RNA结合元件，但他们又有各自的调节区域和表达形式。
因此，基因表达的调控机制已经不仅仅限于减数分裂和早期的胚胎发育。
在这篇综述里，我们简单总结了目前已知的关于CPEB蛋白家族在衰老和增殖平衡这个调控过程的作用机制。
其他关于翻译调控和CPEBs在生殖细胞发育过程以及突触可塑性中的作用的综述此文不作讨论。
1. 翻译调控简介
一个微型显示器mRNA的翻译过程可以分为三个步骤：启动，延伸和终止。
该过程的每个步骤都是调控的目标，而翻译启动则是整个过程的限速步骤，并且也是最为复杂的一步。在翻译的启动过程中涉及到除了核糖体以外的30多个多肽，因此，翻译的启动也是翻译调控机制中最主要的调控靶标。
所有真核细胞核转录的mRNA的5‘端都是有一个被命名为5’帽端的m7Gppp结构。
该转录子的另一端则被一个长约200-500nt的腺嘌呤残基（多聚A尾）所填充。
这两个结构可以被真核细胞翻译启动因子（eIFs）所识别，反过来，这个真核细胞翻译启动子可以募集40S的核糖体亚基对mRNA的5’端非编码区（5’UTR）进行扫描直到它遇到相应位置的启动密码子。
翻译启动需要真核细胞翻译启动因子4F（eIF4F）复合体与mRNA的5’末端的帽子结构进行结合才能进行。
这个复合体包含帽端结合因子 eIF4E，RNA解旋酶eIF4EA和骨架蛋白eIF4G总共三个结构。
eIF4F的稳定募集是通过eIF4G与3’端多聚A尾结合蛋白（PABP）的结合以及mRNA分子的假性环化来实现的。
43S的启动子复合物前体（该结构包括40S的核糖体亚单位和相关的eIFs）通过eIF3和eIF4G的相互作用进行募集。
43s扫描到5’UTR的一个合适的起始密码子之后，60S的核糖体亚单位加入进来形成一个拥有80S的翻译核糖体并开始“阅读”ORF（开放阅读框）生产编码多肽。
因此，mRNAs的帽端结构和多聚A尾通过形成cap-eIF4E-eIF4G-PABP-poly(A)这个稳定的闭合环形复合物共同促进翻译的启动。
换句话说，这个复合体结构的完整性“标示”着特异性的mRNAs的翻译是被大量的翻译相关的因子促进还是被抑制。
这些调控因子可以被募集到5’UTR或者ORF，但最为常见的情况是被募集到RNA结合蛋白所特异识别的靶标3‘UTR模体，这些靶标包括microRNA蛋白复合体（miRNPs）。
这也是CPEB蛋白家族通过调控多聚A尾结构的长度从而募集ePAB(母性遗传的或者胚胎体细胞的PABP)或者PABP和mRNA的假性环化的一个实例。
在非洲爪蟾蜍中首次发现的CPE树脂抛光轮>应力测试可以募集CPEB1，它由UUUUAAU和UUUUAU两个连续的模体和几个非非连续性的变异体构成。
2. CPEB家族蛋白
脊椎动物的CPEB蛋白家族由4个旁系同源基因（CPEB1-4）构成，其中CEPBs2-4在起源上最为靠近而CPEB1距离最远。
CPEB在诸如果蝇Orb1-2, 秀丽隐杆线虫Fog-1和cpb1-3蛤雨虎属这些其他物种中也存在直系同源序列。
所有的CPEB样蛋白都有类似的结构：其羧基末端区域都由两个RNA识别模体，两个锌指样模体和一个调节性N-端所组成。
CPEB1-4的N-端具有高度的可变性，而C-端则比较保守。
CPEBs在各种组织和肿瘤中都有表达中，并且其表达情况也存在部分重叠。
在非洲爪蟾蜍中发现的第一个募集CPEB1的CPE由UUUUAAU和UUUUAU这两个连续的模体和几个百连续的变异体构成。
Selex发现，由于CPEB3-4有一个富集U的环状模体而不能够被CPEB1所识别，这就提示CPEB1和CPEB2-4的靶标mRNA是不同的。
尽管如此，最近的研究提示CPEB4和CPEB2也能够识别相同的CPE并且把这个相同的CPE作为CPEB1，不过其识别后的亲和力会比较弱。
此外，CPEB3和CPEB4所调控的mRNAs包含典型的CPEs并且与CPEB1所调控的转录子有重叠的部分。
3. 细胞质多聚腺苷酸化调控翻译的机制
虽然在非洲爪蟾蜍卵母细胞中已经发现CPEBs控制翻译的抑制，启动或者mRNA的定位的各种机制，但这只是这些蛋白在已分化的细胞或者体细胞中调控翻译的一些方面。
此外，这个蛋白家族中唯一得到深入研究的只是那个被命名为CPEB1的最初被发现的蛋白。
非洲爪蟾蜍卵母细胞在减数分裂I前期（PI）处于静止状态，在这个生长阶段，卵母细胞合成并储存了大量的静止mRNAs，这些mRNAs随后将驱使卵母细胞进入减数分裂期。
黄体酮刺激了减数分裂过程的重新启动，这个过程不需经过中间的S-期而是直接通过两个连续的M-双联齿轮油泵期到达细胞分裂中间期II，进入细胞分裂中间期II的卵母细胞再次进入休眠状态以等待足够的养分为下一次分裂作准备。
这些阶段的转化是在缺乏转录的情况下进行的，而且完全依赖于母性遗传mRNAs翻译的顺序激活。
CPEB1在卵母细胞的PI静止期直接组装翻译抑制复合体之后又在黄体酮的刺激下组装细胞质聚腺苷酸化复合体。
CPEB1识别母性遗传mRNAs中某一亚的特异性顺式作用元件，因此它具有协同性非转录特异性的调控功能。
3.1．CPEB调控翻译抑制
CPEB1调控翻译抑制需要靶标mRNA提供一个特定的区段，这个区段至少要包括两个由不少于50个核苷酸的空间所隔开的CPEs，而这区段可能形成一个CPEB1-二聚体。
相反，这个CPEB1-二聚体在两个水平上打乱了cap-eIF4E-eIF4G-ePAB-poly(A)mRNA标示复合体。
首先，通过直接募集去腺苷化酶PARN缩短多聚A尾并且使ePAB结合到CPEB1上而不是结合到多聚A尾上，从而阻止ePAB与多聚A的联系。
其次，干扰eIF4E与eIF4G的相互作用，这个过程是通过CPEB1和eIF4E作用蛋白阻遏eIF4G与43S核糖体的募集而形成得合体而实现的。
对于后者，有两个模式被提出：一个是通过CPEB1结合蛋白Maskin，这个蛋白也可以通过与eIF4E作用而阻遏eIF4G的募集；另一个模式是通过细胞核-细胞质转运和P-bodies中的eIF4-E结合蛋白eIF4E-T实现的。
eIF4ET与eIF4Eb结合，而eIF4Eb是eIF4E同种型的诱导剂而且对eIF4G具有低亲和性，eIF4Eb还可以与RNA解旋酶RCK/Xp54和P-body的P100和Rap55两个结构形成复合体。
尽管如此，这些模型相互之间并不兼容，并且他们是形成特异性的mRNAs的不同的抑制复合体或者针对细胞周期中某一特定阶段的抑制复合体或者是形成最终的储存下来的mRNP的中间调控复合体这些目前并不清楚。
例如，去腺苷化酶PARN的活动需要帽端结构并且eIF4E必须从复合体中缺失，或者需要eIF4E-T和Maskin识别eIF4E中相同的模体，这两者之间又都是相互排斥的。
这些模式是否适用于哺乳动物体细胞仍然不清楚。
也就是说，关于哺乳动物体细胞CPEB1调控的抑制复合体的许多相关的问题仍需要进一步的研究：哺乳动物直系同源的Maskin(TACC3)并不包括eIF4E结合模体，由eIF4E-T所产生
的抑制作用是以卵细胞特异性的eIF4E同种型（eIF4E1b）的相互作用为基础的，体细胞中的PARN本质是一个细胞核酶，而RCK/Xp54则出现在多种不依赖于CPEB1的mRNAs的翻译抑制过程中。
在神经元中，CPEB3发挥调控翻译抑制的作用。
CPEB3通过与Tob相互作用募集去腺苷化酶Caf1并且促进特异性mRNA去腺苷化，然而这个现象背后的机制仍不清楚。
CPEB2也抑制体细胞的翻译过程，但是，它抑制延伸期的方式是通过与翻译延伸因子eEF2的相互作从而减少eEF2/核糖体引发的GTP水解而实现的。
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