A sapka vagy 5'-cap egy módosított nukleotid található az 5 „végen a messenger RNS-ek az eukarióta sejtekben . Ez egy társ-transzkripciós módosítást , amely által bevezetett egymást követő hatása több enzim található a sejtmagban . A sapka több szerepet játszik, különösen megvédi az RNS-eket a ribonukleázok általi enzimatikus lebomlástól, és a citoplazmába történő exportálás után lehetővé teszi a riboszóma toborzását, amely a messenger RNS- t lefordítja .
A kupak elengedhetetlen elem, amely lehetővé teszi a messenger RNS-ek transzlációját a sejtbe. Ehhez a folyamathoz több fehérje és különösen a transzlációs iniciátorok hatása szükséges . Egyikük, az eIF4E, kifejezetten a burkolathoz kapcsolódik.
A kupak N7 helyzetű metilezett guanozinból áll, amely az 5'-5'-trifoszfát-kötéssel átírt első nukleotidhoz kapcsolódik. Az átírt RNS első két nukleotidjának ribózisai szintén metilálódnak 2'- hidroxil helyzetükben . Az 5'-5 'kötés nagyon szokatlan, és azt okozza, hogy módosítás után az RNS 5'-vége kémiailag hasonlít a 3'-végére. A két terminális nukleotid valóban tartalmaz cisz- diolt (2'-OH és 3'-OH). Néha megjegyzik a 7mGpppN sapka szerkezetét .
Az első két nukleotid ribózjának 2'-OH-n történő metilációja a sejttípusok és a fajok szerint változó lehet. Vannak nem metilezett kupakok, amelyek mono-metilezettek az 1. helyzetben, és dimetilezettek az 1. és a 2. helyzetben. Ha az első átírt nukleotid egy A, akkor további metilezésen eshet át az adenin N6 helyzetében.
A kupak szintézise egy többlépcsős folyamat, amely a magban zajlik és különböző enzimeket foglal magában. Az RNS- polimeráz II-vel átírt RNS egy 5'-nukleotid-trifoszfáttal kezdődik. A trifoszfát végét először egy trifoszfatáz ( EC 3.1.3.33) hasítja, amely 5'-difoszfátot szabadít fel:
pppN 1 pN 2 p ... → ppN 1 pN 2 p ... + P i
Ezután egy guanilil-transzferáz ( EC 2.7.7.50) képezi az 5'-5'-trifoszfát-kötést, GTP-t használva donorként. Ez egy pirofoszfát-molekulát szabadít fel a GTP hidrolíziséből .
Gppp + ppN 1 pN 2 p ... → GpppN 1 pN 2 p ... + PP i
Végül, metiltranszferázok adjuk hozzá a különböző metilcsoportok az N7-G ( EC 2.1.1.56), és a nukleotidok N 1 és N 2 . A metil donor az S-adenozil-metionin .
A fajtól függően e különféle enzimatikus aktivitások egy része csoportosítható egy vagy több multifunkcionális fehérjére. Élesztőben a trifoszfatáz, a guanililtranszferáz és az N7-metiltranszferáz aktivitását különálló fehérjék hordozzák. Emlősökben és különösen emberekben a trifoszfatázt és a guanililtranszferázt ugyanaz a fehérje, a Hcmlp hordozza. A kupak szintézise egy ko-transzkripciós folyamat, amely akkor következik be, amikor a kialakuló RNS-lánc előkerül az RNS-polimeráz II-ből. A kupak szintetikus enzimjei különösen a polimeráz C-terminális doménjéhez kapcsolódnak.
Az RNS-kupak szintézisében részt vevő enzimeket kódoló különféle gének elengedhetetlen gének, amelyek inaktiválása halálos a sejt számára.
Az RNS-polimeráz II-vel szintetizált RNS-ek és különösen a messenger RNS-ek kupakja számos lényeges sejtes szerepet játszik:
A messenger RNS-ek "dekoiffázson" mennek keresztül, amely lehetővé teszi újrafeldolgozásukat. Vannak olyan specifikus enzimek, amelyek lehetővé teszik ennek a lépésnek az elvégzését élesztőben , éppen a Dcp1p fehérje katalizálja ezt a lépést teljes RNS-eken az 5'-5 'trifoszfát-kötés elvágásával. A szőrtelenítés terméke az 5'-monofoszfát RNS és a 7-metil GDP. Van még egy újrahasznosító enzim, a DcpS, amely képes egyedül levágni a kupakot (a messenger RNS-ből hasított 7mGpppN dinukleotid), amely felszabadítja a 7-metil GMP-t és a difoszfát-nukleotidot.