Általános Transzkripciós Faktorok, valamint Megindítása Átírás által RNS Polimeráz II.

Mert RNS polimeráz II felelős az mrns szintézise a fehérjét kódoló gén, ez volt a hangsúly a legtöbb tanulmány az átírás a eukaryotes. Az enzim tanulmányozásának korai kísérletei azt mutatták, hogy aktivitása eltér a prokarióta RNS polimeráz aktivitásától., Az eukarióta rendszerekben nem lehetséges a bakteriális gének pontos transzkripciója, amelyet in vitro egyszerűen a tisztított RNS-polimeráz hozzáadásával lehet elérni a promoter-t tartalmazó DNS-hez. Ennek a különbségnek az alapját 1979-ben tisztázták, amikor Robert Roeder és kollégái felfedezték, hogy az RNS polimeráz II csak akkor képes transzkripciót kezdeményezni, Ha további fehérjéket adnak a reakcióhoz. Így az eukarióta rendszerben a transzkripció olyan különálló iniciációs tényezőket igényelt, amelyek (a bakteriális σ tényezőkkel ellentétben) nem kapcsolódtak a polimerázhoz.,

A nukleáris kivonatok biokémiai frakcionálása most olyan specifikus fehérjék (úgynevezett transzkripciós faktorok) azonosításához vezetett, amelyek szükségesek az RNS polimeráz II transzkripció elindításához. Valójában ezeknek a tényezőknek az azonosítása és jellemzése Az eukarióta sejtekben a transzkripció megértésére irányuló folyamatos erőfeszítések jelentős részét jelenti. A transzkripciós faktorok két általános típusát határozták meg. Általános transzkripciós faktorok vesznek részt az összes polimeráz II promoter transzkripciójában, ezért az alapvető transzkripciós gépek részét képezik., További transzkripciós tényezők (amelyeket a fejezet később tárgyalunk) olyan DNS-szekvenciákhoz kötődnek, amelyek szabályozzák az egyes gének expresszióját, így felelősek a génexpresszió szabályozásáért.

öt általános transzkripciós faktor szükséges az RNS polimeráz II transzkripciójának feloldott in vitro rendszerekben történő megkezdéséhez (6.12 ábra). A polimeráz II által átírt számos gén promoterjei a transzkripciós kiindulási hely előtt a TATAA 25-30 nukleotidhoz hasonló szekvenciát tartalmaznak., Ez a szekvencia (az úgynevezett TATA box) hasonlít a bakteriális promoterek -10 szekvenciaelemére, és a mutációk TATAA szekvenciákba történő bevezetésének eredményei bizonyították szerepüket a transzkripció megindításában. A transzkripciós komplex kialakulásának első lépése egy tfiid nevű általános transzkripciós faktor kötődése a TATA dobozhoz (a TF transzkripciós faktort jelez; a II polimeráz II-t jelzi)., A TFIID maga is több alegységből áll, köztük a Tata-kötő fehérjéből (TBP), amely kifejezetten a TATAA konszenzus szekvenciához kötődik, valamint 10-12 más polipeptidből, úgynevezett TBP-hez kapcsolódó tényezőkből (TAFs). A TBP ezután megköti a második általános transzkripciós faktort (TFIIB), amely TBP-TFIIB komplexet képez a promoternél (6.13 ábra). A TFIIB viszont hídként szolgál az RNS-polimerázhoz, amely egy harmadik tényezővel, a TFIIF-el együtt kötődik a TBP-TFIIB komplexhez.

az RNS polimeráz II promoterhez történő felvételét követően két további tényező (TFIIE és TFIIH) kötődése szükséges a transzkripció megkezdéséhez. TFIIH egy multisubunit tényező, amely úgy tűnik, hogy legalább két fontos szerepet játszik. Először is, a tfiih két alegysége helikáz, amely a DNS-t lazíthatja a beavatási hely körül. (A tfiih ezen alegységei szintén szükségesek a nukleotid kivágás javításához, amint azt az 5.fejezet tárgyalja.,) Egy másik alegység a TFIIH egy protein kináz, hogy phosphorylates ismétlődő szekvenciák jelen a C-terminális domén a legnagyobb alegység az RNS polimeráz II. Foszforiláció ezek a szekvenciák gondoltam, hogy engedje el a polimeráz a szövetség a beavatás komplex, amely lehetővé teszi, hogy folytassa a sablon, mint megnyújtana a növekvő RNS-lánc.

A Tata dobozon kívül az RNS polimeráz II által átírt számos gén promóterei tartalmaznak egy második fontos szekvenciaelemet (iniciátor vagy INR szekvencia), amely átfogja a transzkripció kezdő helyét., Ezenkívül egyes RNS-polimeráz II-promoterek csak Inr-elemet tartalmaznak, TATA-doboz nélkül. Beavatás ezeket a támogatók még mindig szükség TFIID (pedig TBP), annak ellenére, TBP nyilvánvalóan nem ismeri fel ezeket a támogatók által kötelező közvetlenül a TATA-sorozat. Ehelyett úgy tűnik, hogy a TFIID (TAFs) más alegységei kötődnek az Inr szekvenciákhoz. Ez a kötés a TBP-t a promóterhez köti, a tfiib, a polimeráz II, majd további transzkripciós faktorok a már leírtak szerint összeállnak. A TBP tehát központi szerepet játszik a polimeráz II transzkripció elindításában, még olyan promótereken is, amelyekben nincs TATA doboz.,

az in vitro rendszerek kialakulása és számos általános transzkripciós tényező jellemzése ellenére még sokat kell tanulni az eukarióta sejtekben a polimeráz II transzkripció mechanizmusáról. Az itt leírt transzkripciós faktorok szekvenciális felvétele az in vitro transzkripcióhoz szükséges minimális rendszert jelenti; további tényezőkre lehet szükség a sejten belül. Ezenkívül úgy tűnik, hogy az RNS polimeráz II képes in vivo néhány transzkripciós faktorral társulni, mielőtt egy transzkripciós komplexet DNS-re szerelnének., Különösen a tfiib, TFIIE, TFIIF, TFIIH és más transzkripciós szabályozó fehérjék előformált komplexeit mutatták ki mind az élesztő, mind az emlős sejtekben. Ezek a nagy komplexek (úgynevezett polimeráz II holoenzimek) a tfiid-vel való közvetlen kölcsönhatás révén felvehetők a promoterbe (6.14 ábra). Így meg kell határozni az egyes tényezők fokozatos összeszerelésének relatív hozzájárulását az RNS polimeráz II holoenzim felvételéhez képest a sejten belüli promoterekhez.