Белки Upf, которые осуществляют нонсенс-опосредованный распад (NMD), обнаружены во всех эукариотических организмах, включая человека. Каждый белок играет индивидуальную роль, но они должны работать вместе. Upf1 – это АТФ-зависимая РНК-геликаза которая раскручивает спираль РНК. Поскольку Upf1 может раскручивать любую РНК, Upf2 и Upf3 необходимы, чтобы помочь Upf1 различать бессмысленные и нормальные мРНК.
Обычно Upf3 связывается с комплексом сращивания экзонов (EJC) в сайтах сплайсинга мРНК. Если рибосома полностью транслирует мРНК, Upf3 и EJC смещаются во время трансляции. Однако если есть преждевременный стоп-кодон, Upf3 остается связанным с EJC и маркирует мутантную мРНК для деградации.
Бессмысленные кодоновые последовательности могут естественным образом встречаться в интронных областях мРНК. Однако мутация также может производить бессмысленный кодон в последовательности гена. Такие мутации называются нонсенс-мутациями. Как и в пути NMD, эти мутации также приводят к преждевременному прекращению трансляции. Синтезированный неполный полипептид обычно неактивен. Нормальная функция гена может быть восстановлена, если вторая мутация исправляет кодон терминации на последовательность, кодирующую аминокислоту, или подавляет эффекты терминирующего кодона. Эти исправляющие мутации называются нонсенс-супрессорами. Наиболее распространенными нонсенс-супрессорами являются мутации в генах тРНК, которые продуцируют специализированные тРНК, называемые супрессорными тРНК. Они могут связываться с кодоном преждевременной терминации и вставлять аминокислоту в этом положении.
