IRES与2A peptide元件

摘取引自：
基因编辑重点元件IRES & 2A peptide - 知乎 (zhihu.com)
内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES)和
自剪切多肽2A(self-cleaving 2A peptide,2A)元件
可以连接多个基因,实现在单个载体上表达多个多顺反子的目的。

IRES元件具有不依赖帽子结构而独立募集核糖体的功能,进而可以启动下游基因的翻译。它是天然存在于一系列mRNA中的翻译增强子，当存在于目的基因之间时介导翻译的内部起始。因此，IRES可以通过设计类似于细菌操纵子的多顺反子表达盒，驱动由相同mRNA编码的几个基因的翻译。
处在IRES元件前后的两个基因相对独立,可以表达得到完整的目的蛋白。但由于IRES的结构较大,其应用常受到载体容量的限制,并且IRES对位于其后的基因翻译起始能力相对较弱。

2A肽被发现于口蹄疫病毒（FMDV），是从其中鉴定出的一种“自裂解”小肽，其平均长度为18-22个氨基酸。2A元件在翻译过程中形成的高级结构对核糖体肽基转移酶中心造成空间位阻,导致无法形成正常的肽链连接,但同时核糖体却能继续翻译下游蛋白,从而形成一种类似蛋白水解酶的作用将前后两个蛋白顺式“切开”。
2A 肽结构短小并且上下游基因的表达平衡性好。但由于其独特的“剪切”机制,导致最终分别得到一个融合有2A肽尾巴的上游蛋白和一个N端带有一个脯氨酸的下游蛋白,额外增加的2A肽结构可能会对目的蛋白的功能造成一定的影响。