Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кластер овалов, представляющих комплекс преинициации транскрипции, зажат внутри изогнутой цепи ДНК между областью промотора на одном конце и областью энхансера на другом.
Комплекс преинициации транскрипции, представленный центральным кластером белков, заставляет РНК-полимеразу связываться с целевым участком ДНК. PIC способен связывать как промоторную последовательность рядом с геном, который нужно транскрибировать, так и энхансерную последовательность в другой части генома, позволяя энхансерным последовательностям регулировать ген, удаленный от него.

Преиниационный комплекс (сокращенно ПОС ) представляет собой комплекс из примерно 100 белков , что является необходимым для транскрипции белок-кодирующих генов в эукариоте и архебактерий . Преиниационного сложные позиции РНК - полимеразы II на ген стартовых сайтов транскрипции , денатурирует в ДНК , и позиции ДНК в РНК - полимеразы II активный сайт для транскрипции. [1] [2] [3] [4]

Минимальный PIC включает РНК-полимеразу II и шесть общих факторов транскрипции : TFIIA , TFIIB , TFIID , TFIIE , TFIIF и TFIIH . Дополнительные регуляторные комплексы (такие как соактиватор медиатора [5] и комплексы ремоделирования хроматина ) также могут быть компонентами PIC.

Сборка [ править ]

Основная статья: РНК-полимераза II холоэнзим § Сборка ПОС
Инициирование репликации ДНК

Классический взгляд на формирование PIC на промоторе включает следующие этапы:

  • Связывающий белок TATA (TBP, субъединица TFIID) связывает промотор , создавая резкий изгиб в ДНК промотора.
    • У животных есть некоторые факторы, связанные с TBP (TRF; TBPL1 / TBPL2 ). Они могут заменить TBP в некоторых особых случаях. [6]
  • TBP привлекает к промотору TFIIA, а затем TFIIB.
  • TFIIB привлекает к промотору РНК-полимеразу II и TFIIF.
  • TFIIE присоединяется к растущему комплексу и рекрутирует TFIIH, который обладает активностью протеинкиназы (фосфорилирует РНК-полимеразу II в CTD) и активностью ДНК-геликазы (раскручивает ДНК на промоторе). Он также задействует белки репарации с эксцизией нуклеотидов.
  • Субъединицы в TFIIH, которые обладают АТФазной и геликазной активностью, создают отрицательное сверхспиральное натяжение в ДНК.
  • Отрицательное сверхспиральное натяжение заставляет примерно один виток ДНК раскручиваться и формировать пузырек транскрипции .
  • Цепь матрицы транскрипционного пузыря взаимодействует с активным сайтом РНК-полимеразы II.
  • Начинается синтез РНК.
  • После синтеза ~ 10 нуклеотидов РНК и обязательной фазы нескольких прерванных циклов транскрипции РНК-полимераза II покидает промоторную область, чтобы транскрибировать оставшуюся часть гена.

Альтернативная гипотеза сборки PIC постулирует рекрутирование предварительно собранного « холофермента РНК-полимеразы II » непосредственно на промотор (состоящий из всех или почти всех GTF, РНК-полимеразы II и регуляторных комплексов) аналогично бактериальной РНК. полимераза (РНКП).

Другие преинициативные комплексы [ править ]

У архей есть преинициативный комплекс, напоминающий комплекс PIC минимизированного Pol II, с TBP и фактором транскрипции архей B (TFB, гомолог TFIIB). Сборка следует аналогичной последовательности, начиная со связывания ТВР с промотором. Интересным аспектом является то, что весь комплекс связан в обратной ориентации по сравнению с теми, которые обнаружены в PIC эукариот. [7] Они также используют TFE, гомолог TFIIE, который помогает в инициации транскрипции, но не требуется. [8] [9]

Основные статьи: РНК-полимераза I § Инициирование и РНК-полимераза III § Инициирование

Инициирование Pol I начинается с того, что UBTF (UBF) распознает восходящий управляющий элемент (UCE), расположенный примерно от ~ 100 до 200 бит в восходящем направлении. Он задействует селективный фактор 1 (TIF-IB), который представляет собой комплекс TBP и трех единиц TBP-ассоциированного фактора . Затем UBF распознает основные элементы управления. Фосфорилированный RRN3 (TIF-IB) связывает Pol I. Весь комплекс распознает UBF / SL1, связывается с ним и начинает транскрибировать. Точное использование субъединиц зависит от организмов. [10]

Pol III имеет три класса инициации, которые начинаются с разных факторов, распознающих разные элементы управления, но все сходятся на TFIIIB (аналогично TFIIB-TBP; состоит из TBP / TRF, фактора , связанного с TFIIB , и единицы B ), рекрутируя Pol III преинициативный комплекс. Общая архитектура напоминает Pol II. Только TFIIIB должен оставаться прикрепленным во время удлинения. [11]

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Lee TI, Young RA (2000). «Транскрипция генов, кодирующих эукариотические белки». Ежегодный обзор генетики . 34 : 77–137. DOI : 10.1146 / annurev.genet.34.1.77 . PMID  11092823 .
  2. ^ Корнберг RD (август 2007). «Молекулярные основы эукариотической транскрипции» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (32): 12955–61. Bibcode : 2007PNAS..10412955K . DOI : 10.1073 / pnas.0704138104 . PMC 1941834 . PMID 17670940 .  
  3. ^ Ким Т.К., Лагранжа Т, Ван YH, Гриффит JD, Reinberg D, Ebright RH (ноябрь 1997 года). «Траектория ДНК в преинициационном комплексе транскрипции РНК-полимеразы II» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 94 (23): 12268–73. Bibcode : 1997PNAS ... 9412268K . DOI : 10.1073 / pnas.94.23.12268 . PMC 24903 . PMID 9356438 .  
  4. ^ Ким Т.К., Эбрайт Р.Х. , Рейнберг Д. (май 2000 г.). «Механизм плавления АТФ-зависимого промотора под действием фактора транскрипции IIH». Наука . 288 (5470): 1418–22. Bibcode : 2000Sci ... 288.1418K . DOI : 10.1126 / science.288.5470.1418 . PMID 10827951 . 
  5. ^ Аллен BL, Taatjes DJ (2015). «Медиаторный комплекс: центральный интегратор транскрипции» . Обзоры природы. Молекулярная клеточная биология . 16 (3): 155–66. DOI : 10.1038 / nrm3951 . PMC 4963239 . PMID 25693131 .  
  6. ^ Duttke, SH (март 2015). «Эволюция и диверсификация базального аппарата транскрипции» . Направления биохимических наук . 40 (3): 127–9. DOI : 10.1016 / j.tibs.2015.01.005 . PMC 4410091 . PMID 25661246 .  
  7. ^ Белл, SD; Джексон, SP (июнь 1998 г.). «Транскрипция и перевод в архее: мозаика эукариальных и бактериальных особенностей». Тенденции в микробиологии . 6 (6): 222–8. DOI : 10.1016 / S0966-842X (98) 01281-5 . PMID 9675798 . 
  8. ^ Hanzelka, BL; Дарси, Т.Дж.; Рив, Дж. Н. (март 2001 г.). «TFE, фактор транскрипции архей в Methanobacterium thermoautotrophicum, связанный с эукариальным фактором транскрипции TFIIEalpha» . Журнал бактериологии . 183 (5): 1813–8. DOI : 10.1128 / JB.183.5.1813-1818.2001 . PMC 95073 . PMID 11160119 .  
  9. ^ Геринг, Александра М .; Уокер, Джули Э .; Сантанджело, Томас Дж .; Марголин, В. (15 июля 2016 г.). «Регуляция транскрипции в архее» . Журнал бактериологии . 198 (14): 1906–1917. DOI : 10.1128 / JB.00255-16 . PMC 4936096 . PMID 27137495 .  
  10. ^ Grummt, Ингрид (15 июля 2003). «Жизнь на собственной планете: регуляция транскрипции РНК-полимеразы I в ядрышке» . Гены и развитие . 17 (14): 1691–1702. DOI : 10.1101 / gad.1098503R . PMID 12865296 . 
  11. ^ Хан, Y; Ян, С; Fishbain, S; Иванов, I; Он, Y (2018). «Структурная визуализация аппаратов транскрипции РНК-полимеразы III» . Cell Discovery . 4 : 40. DOI : 10.1038 / s41421-018-0044-Z . PMC 6066478 . PMID 30083386 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Описательное изображение - biochem.ucl.ac.uk