Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Когпьегй.) 1. Тогда как при инициации (и оЫго бактериальной РНК полимеразе требуется только один дополнительный белок (гт-фактор), РНК полимеразы эукарнот требуют множества дополнительных белков, в совокупности именуемых общими (инггада их называют основными) факторами транскрипции. 2. У эукариот процесс инициации транскрипции обязательно связан с упаковкой ДНК в нуклеосомы и в хроматиновые структуры более высокого порядка — особенности, которых нет в хромосомах бактерий. бЛ.7.
Для работы РНК-поливаерааы И нужны общие факторы транскрипции Общие факторы транскрипции (пепега1 (гапясг(р6оп (ас1огэ) помогают пра вильно располагать РНК полимеразу эукариот на промоторе, содействуют разобщению двух цепей ДНК вЂ” чтобы обеспечить место начала транскрипции -- и помогают освободить РНК полимеразу от промотора в режиме элонгации, как только транскрипция началась, Эти белки являются «общими», потому что они необходимы почти что во всех промоторах, используемых РНК полимеразой 11, и входят в ансамбль взаимодействующих белков; они именуются ТГП (что означает фактор транскрипции для полимеразы П) и обозначаются как ТН1В, ТНН) н так далее. В широком смысле, общие факторы транскрипции эукариот выполняют функции, эквивалентные таковым о — фактора у бактерий; и в самом деле, части Тг)1г имеют ту же трехмерную структуру, что и соответсвующие части о.
На рис. 6.16 показано, как ойцие факторы транскрипции собираются на промоторах, используемых РНК полимеразой П, а в таблице 6.3 подытожены их функции. Процесс сборки начинается, когда общий фактор транскрипции ТГ111) связывается с короткой двухцепочечной последовательностью ДНК, преимущественно состоящей на зукариот РНК-полимеразой 11. Чтобы начать транскрипцию, щих факторов транскрипции. а] Промотор содержит последава- ТЕКО ~ — а а) ТЕИВ ТЕ1! ТЕ(1Н РНК-попимераза и ЦТР, АТР СТР, ОТР РНК ТРАНСКРИПЦИЯ Рис. 6.16. Инициация транскрипции ге РНК-полимеразе требуется несколько об тельн ость ДНК, называемую ТАТА-бокс, которая расположена на расстоянии 25 нуклеотидое от сайта инициации транскрипция.
б) Через свою субъединицу ТВР ТЕИО распознает и связывает ТАТА-бокс, что впоследствии обеспечивает смежное связывание ТЕ!18, в) Для простоты искажение ДНК, производимое связыванием Тй!Р (см. рнс. 6.18), не показано. г) Остальные общие факторы транскрипции, а также и сама РНК-полимераза, собираются на промоторе. д) После этого Тй!Н использует АТР, чюбы расклинить двой- е) ную спираль ДНК в точке начала транскрипции, локально выставляя наружу матричную нить.
Наряду с этим, ТН1Н фосфорилирует РНК-полимеразу и, изменяя ее конформацию так, что полимераза освобождается от общих факторов н может начать стадию злонгации транскрипции. Как показано на схеме, участок фосфорилиравания представляет собой длинный С-концевой полипептидныйхвост, называемыйтакже С-концевым доменом (СТО), который как бы выставлен из молекулы полимег) разы. Представленная на рисунке схема сборки составлена по результатам экспериментов, проводимых ю Игго, и точный порядок, в котором общие факторы транскрипции собираются на промоторах, может изменяться от гена к гену !и Иго.
Общие факторы транскрипции в ходе эволюции сохранили высокую консервативность; некоторые из них, свойственные клеткам человека, могут быть заменены в биохимических экспериментах соответствующими факторами, присущими простым дрожжам. начала транскрипции ТАТА-бокс ( ТВР (ТАТА.связывающий белок) С-концевой домен ТЕИЕ другие Факторы транскрипции ЕЙСТВИЕ ХЕЛИКАЗЫ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ -КОНЦЕВОГО ДОМЕНА ОТСОЕДИНЕНИЕ БОЛЬШИНСТВА ОБЩИХ ФАКТОРОВ ТРАНСКРИПЦИИ Таблица блп 0бкгие факторы транскрипции, необходимые для инициации транскрипции РИК-полимерааой И аткариот ТВРЬС))ВЪЕдИийць, 'О:,,!1 ' ' '::"-" ':, раСПОЗРНаЗЕтТВТАЗбпи»С ТАГ-:субкед!«ницыз" ' .' 'ет1.-"." "' ВбспознекпдВЙгиеспвспейоаагбь(ьнйс1иДНкеокрзт " 'ДНК с ПпсмОЩЬ!оТВР те1!В, ' „, ':, ',- 1 -'. ";:;. расс!ознвнтВЙВ-'элиа!л!«Товлпреаотова)итон)!оориеисгьи;-, ровтРЕ!КЛ)ьОЛИМЕртауа СНЕ»)ннцМас!Ь«ИТраНСКрцнцИИ ТЕ!)Е,, ' '-::,:;::;::: .в .
'-:,. ". 'стббняиззир)!Втезаимссв!ействиеР)1К«квьимеразысТВР ТЕПН, ' ': -:,::,:.'В:::, '-:; рмммгаетдщвпиаьенса4апбтрем1скрипции!ФосФо«:, Примечание ТЕПП состоит нз ТВР н примерно !! ти лоиолнителыиях субьелиниц, называемых ТЛЕв (ТВР авихм1ес1 !ассом; связанньн с ТВР факторы). из нуклеотидов Т и А. По втой причине такая последовательность известна под назва нием последовательность ТАТА, или ТАТА-бокс, а субьединица ТГП1), которая узнаег ее, была названа ТВР (ТАТА Ьох Ь!пс)!пц рго1енк связывающий ТАТА бокс белок). ТАТА бокс обычно расположен на 25 нуклеотидов выше участка начала транскрипции. О начале транскрипции сигналн.ьирует отнюдь не только последовательность ДНК (рпс.
6.17), но для гюльшинства промоторов полимеразы П именно этот сигнал самый значимьш. Связывание ТГП1) вызывает сильное искажение последовательности ДНК в районе ТАТА бокса (рис. 6.18). Зто искажение, как думают, служит физическим ориентиром для определения местоположения активного промотора в безбрежном пространстве генома, при этом последовательности ДНК с обеих сторон искажения сводятся вместе, чтобы подготовить тем самым площадку для последующих этапов сборки белков. Затем собираются другие факторы и РН К полимераза П, и образуется полноценный комплекс инициации транскрипции ((гапзсгьр(ьоп пнбабоп соьпр!ех; см. рис. 6.16). Наиболее сложно организованным общим фактором транскрипции является ТГПН.
Состоящий из 9 субъединип, он почти такого же размера, как сама РНК полимераза П, и, как мы увидим вскоре, вьпюлняет несколько ферментативных функций, необходимых для инициации транскрипции. После образования инициаторного комплекса транскрипции на промоторной ДНК РНК полимераза П должна получить доступ к матричной цепи в точке начала транскрипции. Фактор ТГ1Ш, который содержит ДНК хеликазу как одну из своих субъединиц, делает этот шаг возможным, гидролизуя АТР и раскручивая ДНК, и тем самым открывая матричную нить. Затем РНК полимераза П, подобно бактериальной полимеразе, остается на промоторе и синтезирует короткие отрезки РНК, пока не претерпит ряд конформациоьшых изменений, которые позволят ей отойти от промотора н вступить в фазу элонгации транскрипции. Ключевой шаг в этом переходе -- при соединение фосфатных групп к «хвосту» РНК поли»ьеразы (известному как СТ1), или С концевой домен). У человека СТ1) состоит из 52 тандемных 7 аминокислотных повторов и вышупает из основной структуры РНК полимеразы.
Во время шшциации точка начала транскрипции -36 -30 , ф$()(((ф ., ВНЕ ТАТА +30 аа,.-ч ОРЕ общий гфактор транскрипции консенсусная поспедоеательносгь С(СЕСО(АСОСС ' Т А Т А Яг'Т А А/Т С(Т С(Т А Н Т(А С(Т С(Т А(СОД(ТССТС ' ТАТА ТРПЮ, ТРПС СРЕ Рис. 6.17.
Консенсусные последовательности вблизи точек начала транскрипции РНК-полимеразой П эукариот. Указаны названия консенсусных последовательностей (первый спюлбец) и узнающие их общие факторы транскрипции (последний сгполбец). Буква Н обозначает любой нуклеотид, а два нуклеотида, разделенные косой чертой, указывают на равную вероятность нахождения каждого из них в обозначенной позиции. В действительности каждав консенсусная последовательность есть усеченное представление гистограммы наподобие изображенной на рис. 6.12. Для большинства точек начала транскрипции РНК-пол имеразой П присутствуют только две или три из четырех приведенных последовательностей.
Например, многие промоторы для полимеразы П содержат последовательность ТЯТА-бокса, но те, у которых ее нет, обычно содержат «сильную» последовательность |Нй. Хотя в большинстве своем последовательности ДНК, которые влияют на инициацию транскрипции, расположены выше точки начала транскрипции, немногие, такие как показанная на рисунке 0РЕ, локализуются в пределах транскрибируемой области.
Рис. 6.18. Трехмерная структура ТВР (связывающего ТАТА-бокс белка) на связанной им ДНК. ТВР— субъединица общего фактора транскрипции ТРП0, которая отвечает за узнавание и связывание последовательности ТАТЯ-бокса вДНК(красная). УникальныйизгибДНК, вызываемый ТВР, — два перегиба в двойной спирали, разделенных частично раскрученной ДНК, — может служить ориентиром, который помогает привлекать другие общие факторы транскрипции. ТВР представляет собой единичную полипептидную цепь, свернутую в два весьма подобных домена (синий и зеленый).
(Переработано на основе !. С Ккп е! а!., гкотиге 365: 520-527, 1993. С любезною разрешения издательства Массой(ап Рцбйзйегз |.тг(.) 526 Часть 2. Основные генетические механизмы транскрипции серии, расположенный в пятой позиции повтора (Яегб), фосфорилнруется фактором ТРПН, который содержит протеинкиназу в другой из своих субъединиц (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
