Войти
| Просмотр / редактирование человека | Просмотр / редактирование мыши |
Фактор транскрипции II B (TFIIB ) - это общий фактор транскрипции, который участвует в образование преинициативного комплекса РНК-полимеразы II (PIC) и способствует стимуляции инициации транскрипции. TFIIB локализован в ядре и обеспечивает платформу для образования PIC за счет связывания и стабилизации комплекса ДНК-TBP (TATA-связывающий белок ) и за счет привлечения РНК-полимеразы II и других факторов транскрипции.. Он кодируется геном TFIIB и гомологичен фактору транскрипции архей B и аналогичен бактериальным сигма-факторам.
TFIIB представляет собой единственный полипептид 33 кДа , состоящий из 316 аминокислот.. TFIIB состоит из четырех функциональных областей: C-концевой основной домен; линкер B; считывающее устройство B и цинковую ленту аминоконцевых.
TFIIB осуществляет белок-белковые взаимодействия с субъединицей ТАТА-связывающего белка (TBP) фактора транскрипции IID и RPB1 субъединица РНК-полимеразы II.
TFIIB осуществляет специфичные для последовательности взаимодействия белок-ДНК с элементом распознавания B (BRE), промотором элемент, фланкирующий элемент ТАТА..
Механизм действия TFIIB включает шесть этапов в формировании PIC и инициации транскрипции :
Каждая из функциональных областей TFIIB взаимодействует с различные части РНК-полимеразы II. Аминоконцевая лента B расположена на док-домене РНК-полимеразы II и простирается до щели в направлении активного сайта. Вдоль ленты B простирается B-ридер, который проходит через выходной туннель РНК к сайту связывания гибрида ДНК-РНК и к активному сайту. Линкер B - это область между B-ридером и ядром B, которая находится в щели РНК-полимеразы II и продолжается рулем направления и спиральной спиралью зажима до тех пор, пока не достигнет C-концевого ядра B, которое находится над стенкой РНК-полимераза II. B-ридер и B-линкер состоят из высококонсервативных остатков, которые расположены через туннель РНК-полимеразы II к активному сайту и обеспечивают прочное связывание, без этих ключевых остатков диссоциация не произойдет. Считается также, что эти два домена регулируют положение некоторых из более гибких областей РНК-полимеразы II, чтобы обеспечить точное позиционирование ДНК и возможность добавления новых NTP в зарождающуюся цепь РНК. После связывания РНК-полимеразы II B-ридер и B-линкер вызывают незначительное изменение положения выступающего домена РНК-полимеразы II, что позволяет второму важному иону магния связываться в активном сайте. Он образует бета-лист и упорядоченную петлю, которая способствует стабильности структуры при инициировании транскрипции.
Открытые и закрытые конформации относятся к состоянию ДНК и была ли цепь матрицы отделена от цепи без матрицы в PIC. Место, в котором ДНК открывается для образования пузыря, находится над туннелем, который выстлан B-ядром, B-линкером и B-ридером, а также частями РНК-полимеразы II. Линкер B находится прямо выровненным с точкой, в которой открывается ДНК, а в открытом комплексе он находится между двумя цепями ДНК, что позволяет предположить, что он играет роль в плавлении промотора, но не играет роли в каталитической РНК. синтез. Хотя TFIIB сохраняет аналогичную структуру в обеих конформациях, некоторые внутримолекулярные взаимодействия между ядром и B-ридером нарушаются при раскрытии ДНК.
После плавления ДНК инициатор транскрипции (Inr) должен располагаться на ДНК, чтобы TSS можно было идентифицировать с помощью РНК-полимеразы II и начать транскрипцию. Это делается путем пропускания ДНК через «туннель матрицы», и ДНК сканируется, ищет Inr и помещает его в положение, гарантирующее, что сайт старта транскрипции находится в правильном месте с помощью активного сайта РНК-полимеразы. B-ридер TFIIB находится в туннеле матрицы и важен для определения местоположения Inr, мутации в B-ридере вызывают изменение TSS и, следовательно, неправильную транскрипцию (хотя образование PIC и плавление ДНК все еще имеют место). Дрожжи являются особенно хорошим примером такого сопоставления, поскольку дрожжевой мотив Inr имеет строго консервативный остаток A в положении 28, а в модели открытого комплекса дополнительный остаток T может быть обнаружен в спирали B-ридера. Когда этот остаток T мутирован, транскрипция была значительно менее эффективной, подчеркивая роль считывающего устройства B.
Петля считывающего устройства B, как полагают, стабилизирует NTP в активном сайте и, благодаря своей гибкости, позволяет нуклеиновой кислоте кислоты, чтобы оставаться в контакте во время раннего синтеза молекулы РНК (т.е. стабилизирует растущий гибрид РНК-ДНК)
Когда длина транскрипта РНК достигает 7 нуклеотидов, транскрипция входит в фазу элонгации, начало которого характеризуется схлопыванием пузырька ДНК и выбросом TFIIB. Считается, что это происходит потому, что возникающая РНК конфликтует с линкерной спиралью B, когда она имеет длину 6 оснований, и при дальнейшем удлинении до 12-13 оснований она будет конфликтовать с B-ридером и B-лентой, что приведет к диссоциации. Дуплекс ДНК также конфликтует с линкером B над рулем направления (вызвано перемоткой ДНК в двойную спираль).
TFIIB является фосфорилированным по серину 65, который обнаружен в домене B-ридера. Без этого фосфорилирования инициации транскрипции не происходит. Было высказано предположение, что общий фактор транскрипции TFIIH может действовать как киназа для этого фосфорилирования, хотя для подтверждения этого необходимы дополнительные доказательства. Хотя TFIIB не перемещается с комплексом РНК-полимеразы II по ДНК во время элонгации, недавно было высказано предположение, что он играет роль в образовании петель гена, которое связывает промотор с терминатором гена. однако недавние исследования показали, что истощение TFIIB не является летальным для клеток, и на уровни транскрипции это существенно не влияет. Это связано с тем, что более 90% промоторов млекопитающих не содержат последовательность BRE (элемент распознавания B) или TATA-бокса, которые необходимы для связывания TFIIB. В дополнение к этому было показано, что уровни TFIIB колеблются в разных типах клеток и в разных точках клеточного цикла, подтверждая доказательства того, что это не требуется для всей транскрипции РНК-полимеразы II. Образование петель генов зависит от взаимодействия между фосфорилированными сериновыми остатками, обнаруженными на С-концевом домене РНК-полимеразы II, и факторами полиаденилирования. TFIIB необходим для взаимодействия промоторов с этими факторами полиаденилирования, такими как SSu72 и CstF-64. Также было высказано предположение, что как образование петли генов, так и коллапс пузырька ДНК являются результатом фосфорилирования TFIIB; однако неясно, является ли это образование петли гена причиной или следствием инициации транскрипции.
РНК-полимераза III использует фактор, очень похожий на TFIIB, называемый Brf (фактор, связанный с TFIIB), который также содержит консервативную цинковую ленту и С-концевое ядро. Однако структура расходится в более гибкой линкерной области, хотя Brf все еще содержит высококонсервативные последовательности в тех же положениях, что и B-ридер и B-линкер. Эти консервативные области, вероятно, выполняют те же функции, что и домены в TFIIB. РНК-полимераза I не использует фактор, подобный TFIIB; однако считается, что ту же функцию выполняет другой неизвестный фактор. Прямого гомолога TFIIB в бактериальных системах нет, но есть белки, которые связывают бактериальную полимеразу аналогичным образом без сходства последовательностей. В частности, бактериальный белок σ70 содержит домены, которые связывают полимеразу в тех же точках, что и B-линкер, B-лента и B-ядро. Это особенно очевидно в области σ 3 и линкере области 4, которые могут стабилизировать ДНК в активном центре полимеразы.
Недавние исследования показали показали, что пониженные уровни TFIIB не влияют на уровни транскрипции внутри клеток, это, как полагают, частично связано с тем, что более 90% промоторов млекопитающих не содержат BRE или TATA-бокса. Однако было показано, что TFIIB жизненно важен для транскрипции in vitro и регуляции вируса простого герпеса. Считается, что это происходит из-за сходства TFIIB с циклином A. Чтобы подвергнуться репликации, вирусы часто останавливают прохождение клеток-хозяев по клеточному циклу, используя циклины и другие белки. Поскольку TFIIB имеет структуру, аналогичную циклину A, было высказано предположение, что истощенные уровни TFIIB могут иметь противовирусные эффекты.
Исследования показали, что связывание TFIIB с TBP зависит от длина полиглутаминового тракта в TBP. Расширенные полиглутаминовые тракты, такие как те, которые обнаруживаются при нейродегенеративных заболеваниях, вызывают повышенное взаимодействие с TFIIB. Считается, что это влияет на транскрипцию при этих заболеваниях, поскольку снижает доступность TFIIB для других промоторов в головном мозге, поскольку вместо этого TFIIB взаимодействует с расширенными полиглутаминовыми трактами.
