В. Эллиот, Д. Эллиот - Биохимия и молекулярная биология (1128701), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Оья есть во всех к:эсгках, н коне э итутивно эксэзрессируюаэиеся эоны могут нуждгпься эолько в них. Какилэ обраэоя факторы транскрипции, связыээакэцэээеся с удаленнция элсмеэээахэи, участвунэт в формировании комплекса" .Зэс может гэроисходээ.эь в реэультэтс образования ээсчяээ 1ЦК, Каждый фэаьгор иь1сеэ псэ меньэцей мере два,эча: вызывая акзивацию транскриш(ии.
Механизм активации зтого факюра описан в ~лаве 26, ~дс мы нсззнакомимся с клеточной сиг нализацией, основным меланизмом коюрой является активация факторов транскрипции. Огмезим, чюсушесзвуе~ и нсгюивный контроль трансьрипцизз~сна Основной вопрос какилз образом взаимодействие факюров транскрипции и инипиаторного комплекса регулирует инициацию остается пока без ответа.
Важное свойсгво регуляции жспрессии генов зукариог ее высокая ызбкосггц г. е. мноызс факю)зы могут внесзп свой вклад в регуляцию транскрипции при условии наличия для них соозветсзвук щего участка связывания большинство ДНК-связывак~ших белков может быть сгрушшровано в несколько семейств, среди которых наиболес важными явдякпся белки с мотивами «спнрсшь поворот-спираль». гомеодомснные белки. белки со струкгуралш типа «лейцнновой мочнии» и, наконец, белки с мотивами «цинковыс пальцы». (тру ктуры, или моз ивы, давшие зги названия, ~ ~ редставляюг собой лишь небольшие учао ~ кн белков, характеризу кцззие все ссмеиство.
Например, на рнс. 2!,2() показан только характерный лля все|о семейства фра~- ме|п «спираль поворот -спираль» мономера ДНК-связываннце~ о белка. ДНК-связыванчцпе белки присоединяются к двухце- Поворот ГЗзвимодегитвие между пв) мя (осли!талями стабилизирует ГГГ!К структуру фрагмента узнвкицвя сиираль Фрагмент белка ири связывании лигаида (вспомним ре|уззяцик~ 1ас-оисрона!.
У >укариот такая киисгрукцияи обычно ирнходиг в виде внешне~о виекзезочнгно сиггцоза, скажем, гормона или фактора роста, !1олобные механизмы вкгивации факторов транскрипции рассмотрены в главе 26. Теперь рассмогрим семейства Д!!Кчсвязываюзщик бел кон. Белки с мотивом !!спираль-поворот-спираль»(НТН) 'Уго первое идентифицированное семейство 1!!!К-свя- зываюгдих белков. У нрокариот обнаружено мно1 о бел- Белки, содержащие «ЛЕйЦИНОВУЮ МОЛНИЮи Обнаружены среди мно!о*июленных фалчорон !ранскрилции.!укариги В данном случае назаанис обозначам не фра!меиг узнавания 1как у Н ! Н-бслкоа), а харакгериук! структуру, козорая нызыаае! димеризацик! днул «убъсдиниц (последние мглут и не имезь идентичных учасчкоа узнавания).
Во фра!мсьис «лсйциноаой молниия каж шя седьмая аминохис,юга иредсгаадена лейкином. Поскольку аи !ок образуя!т 3,6 аминокислот иых «!татка, асс остатки лейлина иояаляки ся на олиой стороне гг-сиир!шн, формируя ! идрофобную нокер«ность сгабилизирус! иальцсиодобиу ю струюуру (рис. 21.22, а), одна часть которой яаляется узиаклдей сосииралью„расиолагаю!лейся в большой борозллс Д((К (рис. 21.22, о).
Фак!оры !ранскриццни мо! ут иметь несколыю таких на л Ига, обуслоалиааюших лшожестаеиные контакты с ДНК (рис. 21 22, я). Один .!акой белок рс! улягор !сна имсстоколо 30 лннконыяли!хи!те Не асс ицчмжыснальны специфически саязыаанзтся с ДНК. Некоторые излил несиспн<(зичнь!, Но они номи! аю! стдоили'шрогзать а!сцнфнческое саязыаание. Мотив чини«оные лальцьш харакгерен для мно! нх регула.!орных белков различных чукарин гичсских !аюя. наиримср для ану !риклс~очных рецепторов стероидных !ормоноа Хотя гены-мишени еще не известны, установлено, пг в ряде случаев.пи факторы служат активаторами одняя генов н репрессорами других. Структура ~ омсодоменов характеризуется высокой степсньн1 консервативное~я и высокой степсньн1 сходе~на у нвсекомгнх (дрозофнла~ и позвоночных, включая человека.
А теперь определимся с герминолоышй. Если рек идет о транскрипции, термин болг обычно ассоциируется с последовательносзькз ДгВх, узнаваемой бслкси ~например, рассматриваемые ранее боксы ТАТА и СЕ1 Слово бокс при обсуждении генов гомеобокса обозначает последовательность оснований, коднрукнцих гомеодомен. В зтом случае ланный термин несет совершенна .0;...: ':с'"" .:.. '""' .",:„..=:..:.
'" .-:..:...„.."-,:, .'." кгз!"., ";" ц,':г,...:;".".яч:,'н .",:::.'". '"ц"":„...";: „.'.""",:..„,':'-, ,",:1х. =."'" '.:..:""''-"""'.." ':й '.::.", ': д;.;: ",: й "н . !нл "-., ':. ",:;"о '..:" ' ' о хс "' „":, ... 1 ",": я-;:" ' ",'"-,',"."'..","' ' ""„.,:-,.'"',':.,:','з"".!.; '; "'.,"",, :Е'.~у " д.;. ', н .„.я'з'"'."":~."...; ' ' "з' '. " ' ' ."' ) ц: "';2." .,к3,',. "'.„.
"""%"д,. ь. „""' ц~ "'. „,;1г;.'".. н :7" '„" .',"'"',ц ' " ' '' "' к.:, "~В::" ' " ° "'"„н ~ "з' " ' йг , н ~: "зт"." "' ',~.' "' ) '".'1у .'"."":: ' "': .,:,' ".',:;.":: .. Гпц, ' .".1!!, "Е;.~.''з' „,""' ' . 'хте' ", 'Ло' т,'бн „ ;г,'...,:: й ",~,:':=':;,'.;:; .;..". ';!' '.",.".='к:.:гн'..
'.З-! '.!„!';"Ь.' к1ч:,:.:...,т. и о фермен.>ах, участвук>щих в процессе распада, одна ко некоторые механизмы. определяющие продолж>пель ность жизни мРНК. уже установлены. Структуры, определяющие стабильность мРНК и их роль а регуляции экспрессии 1! очти все мРНК имеют пали-А-кхваетв, присоединяю- >пийся л 3'-концу перел выходом молекулы РНК из ядра !Рис. 2 !.23, л1: исключение составляют мРНК гистонов. Считался, что поли-А-чхвост» шп>ищает мРНК .>ука- риот от быстрой деградации 31еат>енилирование часто предшествует деструкции мРНК. Уже обнаружен белок, прекращается и уровень мРНК >.истонов бысзро падает ! !оследнее частично обусловлено остановкой транскрипции.
но кроме того происходит сакра>цение времени полужизни мРНК с 40 до !О минут; которое зависит от присутсзвия шпнлечной пе>ли на Зчконце. Неренос последней на мРНК глобнна приводит к образованию гибридного к>сосен>тжера, который после введения в культивирусмые клетки дещабили>ируегся в конце б-фазы, подобно мРНК гистона. Для дестабилизации мРНК гистонов необходимо присутствие свободных л>ономсров > погонов, которые иаканливаклся вскоре после окончания синтсза ДНК !и следовательно, сборки нуклеосом) в конце б-фазы, Ьыстрое выклк>ченис син- нюываемая желсзочувствитсльным злсмсн гом (англ. тт-згзгропзп е е!стел!; 1)(1-:) (см.
рис, 21.23, е). В отсутсзвис железа !К).-связывающий белок присоединяется к)КЕ'. и стаоилнзнрусз мРНК, увеличивая тем самым сиюез рецептора н повышая поступление железа в клетку. 1!ри избьзтке жслс и происходит обзразоваззззс комплекса железа с зшм белком. в резулюате после,знии не- связывается с 1В Г. что, как полаз ают, делает зту область доступной для знлонуклсазы. Корозкожнвушне мРНК могуз содержазь гак называемые посл гдова гель носг и нссз абил ьности, миорые служат сш налом для быстрой лсзрадации мРНК в юзеткс.
Струкзурнон особенносзьк> многих нестабильных есть собственная ДНК и белок-синтезирующий азцзарп (так же, как и у хлоропластов). Митохондрии делятся, попому в разных клетках цогцзерживаегся опрелслепиое число зтил органелл: около 1000 в гецмоците кры. сы и !Оз в овоцнте лягушки. Митохондриальная Д1!К у млскопизакицил обычно прсдставляез собой кольцевой дуплекс, содержащий менее 20 000 нуклеозндов; в лаждои митохондрии может быть представлено 5 или !О копий талого луплекса. Митохондриальная ДНК кодирует лишь небольшузо часть белков зтих органелл, остальные белки кодирунпся ядерной ДНК. белки сиюезирукпся в цитоплазмс и трансгзортирузотся в митохондрии (см. злаву 22).
В ми- Вирус обезьян (гены которого обладают свойствами генов зукариог ) образует мРНК, которые рсдакз ирунзтся путем инсернин (встраивания) двух остатков С), не закодированных в ДНК. 1!ока неясно, имеют ли зти вариации биолог ичсский смысл или жс представггякзт собой пример зволнгииониого чремесленничества».
Гены, не кодирующие белки Помимо генов, ответственных за синтез белков, имеются геньп кодируюгиис особые молекулы РНК, которью ие являются мессенджерами. В следуюгдем разделе вы уздаете, что белки синтезиру кося нуклеопротеи новым и Интроны и экзоны Гт(бегт В: тйе скоп (йеог) оГ репса l/ СоЫ Врнпр 11агЬог. Вугпр. (7папг. В|о!. !9)(7. Ъо(. (.П. Р. 9()1 — 90з. (Сггиья описывает георию сборки генов из минигсноа,) бо М. %оса(а Я Ргоге)п агс(й(ссгпге апг) Гйе опрп о( !п(гопеь. 0 Со!г( Врппй Наг(гог. Вугпр. Опал( Вигй !9)(7. Ъо!. ! и. Р.
9(б 924. (В работе рассмотрены две теории происхождения интронов. ГгГатг)г.l. Л' !п(гоп»-есо(ппоп апй Гзиюпоп О Спп. Ори. (зеле(. (7еъе(ор. !994. »о(. 4. Р. 823 — ))31. (Легко читаемый обзор, в котором очень доходчиво сумь...» необходимые лля активации гранскрипции; например, конформационнос измснсни«транскринционнгли комп- лекса 3 Р1!В.) 7/гал К Мо!еснйзг шасбшеь ()за(сои(го! репса д Вой Ап1ег. 1995.