Generelle transskriptionsfaktorer

Generelle transkriptionsfaktorer [1] ( eng.  generelle transkriptionsfaktorer, GTF'er, basale transkriptionsfaktorer ) - en klasse af proteintransskriptionsfaktorer , der hjælper med at placere eukaryotisk RNA-polymerase II korrekt på promotoren , og som også bidrager til adskillelsen af ​​to DNA-strenge til tillade transkription at begynde på dette sted og fremme frigivelsen af ​​RNA-polymerase fra promotoren under overgangen fra transkriptionsinitiering til transkriptionsforlængelse. Navnet "almindelig" skyldes det faktum, at de er nødvendige for driften af ​​næsten alle de promotorer, der anvendes af RNA-polymerase II. Derudover interagerer GTF'er medmediatoren  er et af nøgleelementerne i det transkriptionelle apparat, der er nødvendigt for den korrekte interaktion af aktivatorproteiner og GTF'er med RNA-polymerase II [2] . Generelle transkriptionsfaktorer betegnes TFII (fra den engelsk-transkriptionsfaktor RNA polymerase II) [1] . GTF'er omfatter TFIIA , TFIIB , TFIID , TFIIE , TFIIG , TFIIH [3] [4] .

Eukaryote GTF'er udfører funktioner svarende til dem af den bakterielle σ-faktor , desuden har dele af TFIIH den samme tredimensionelle struktur som lignende dele af σ-faktoren [5] .

Samling af transkriptionsinitieringskomplekset

Generelle faktorer samles på RNA-polymerase II-promotoren til et præinitieringskompleks ( transkriptionsinitieringskompleks ) som følger .  RNA-polymerase II-promotoren har normalt en speciel sekvens kaldet TATA-boksen , som er placeret 25 nukleotider fra transkriptionsstartstedet. TFIID-faktoren genkender og binder TATA-boksen gennem dens TBP underenhed , hvorefter TFIIB binder til DNA ved siden af. TFIID forvrænger kraftigt den tredimensionelle struktur af DNA i TATA-boksregionen, og denne forvrængning tjener sandsynligvis som en mekanisk reference til at bestemme positionen af ​​den aktive promotor. Derefter bliver de resterende almindelige transkriptionsfaktorer og selve RNA-polymerase II knyttet til promotoren og danner et fuldgyldigt transkriptionsinitieringskompleks. Dernæst afbryder TFIIH ved hjælp af ATP de to DNA-strenge ved transkriptionsstartpunktet, og udsætter samtidig skabelonstrengen til ydersiden. Den indeholder også en underenhed med proteinkinaseaktivitet , der phosphorylerer RNA-polymerase II, hvilket får dens konformation til at ændre sig, så den frigøres fra GTF'er og fortsætter til forlængelse. Fosforylering af RNA-polymerase II udføres ved det C-terminale domæne, bestående af 52 tandem 7 - aminosyregentagelser ; den 5. serinrest phosphoryleres i hver gentagelse. Efter adskillelse af RNA-polymerase II fra DNA adskilles transkriptionsfaktorer også fra DNA [6] .

Ovenstående bindingssekvens observeres under in vitro -betingelser ; in vivo kan samlingsrækkefølgen af ​​almindelige transkriptionsfaktorer på promotoren variere fra gen til gen [6] .

Funktioner

Tabellen nedenfor viser funktionerne af almindelige transkriptionsfaktorer.

Navn Antal
underenheder
Funktioner [7]
TFIID
TBP underenhed
TAF underenhed

1
~ 11

Genkender TATA-boksen.
Genkender andre DNA-sekvenser omkring transkriptionsstartstedet, regulerer DNA-binding af TBP
TFIIA 2 [8] [9] Interagerer med TBP TFIID-underenheden og er involveret i TBP-binding til TATA-boksen [10]
TFIIB en Genkender BRE -elementet i promotorer, orienterer nøjagtigt RNA-polymerase II ved transkriptionsstartpunktet
TFIIF 3 Stabiliserer interaktionen af ​​RNA-polymerase med TBP og TFIIB, fremmer binding til TFIIE og TFIIH
TFIIE 2 Rekrutterer og regulerer TFIIH
TFIIH 9 Afvikler DNA ved transkriptionsstartstedet, phosphorylerer RNA-polymerase II og frigiver det fra promotoren

Noter

  1. 1 2 Alberts et al., 2013 , s. 522.
  2. Alberts et al., 2013 , s. 526.
  3. Lee T.I. , Young R.A. Transskription af eukaryote proteinkodende gener.  (engelsk)  // Årlig gennemgang af genetik. - 2000. - Vol. 34. - S. 77-137. - doi : 10.1146/annurev.genet.34.1.77 . — PMID 11092823 .
  4. Orphanides G. , Lagrange T. , Reinberg D. De generelle transkriptionsfaktorer af RNA-polymerase II.  (engelsk)  // Gener & udvikling. - 1996. - Bd. 10, nr. 21 . - P. 2657-2683. — PMID 8946909 .
  5. Alberts et al., 2013 , s. 523.
  6. 1 2 Alberts et al., 2013 , s. 523-524, 526.
  7. Alberts et al., 2013 , s. 524.
  8. DeJong J. , Roeder RG Et enkelt cDNA, hTFIIA/alpha, koder for både p35- og p19-underenhederne af human TFIIA.  (engelsk)  // Gener & udvikling. - 1993. - Bd. 7, nr. 11 . - S. 2220-2234. — PMID 8224848 .
  9. Ozer J. , Moore PA , Bolden AH , Lee A. , Rosen CA , Lieberman PM Molekylær kloning af den lille (gamma) underenhed af human TFIIA afslører funktioner, der er kritiske for aktiveret transkription.  (engelsk)  // Gener & udvikling. - 1994. - Bd. 8, nr. 19 . - S. 2324-2335. — PMID 7958899 .
  10. Tang H. , Sun X. , Reinberg D. , Ebright RH Protein-protein-interaktioner i eukaryotisk transkriptionsinitiering: struktur af præinitieringskomplekset.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1996. - Bd. 93, nr. 3 . - S. 1119-1124. — PMID 8577725 .

Litteratur