RNA중합효소III

RNA polymerase III

진핵생물 세포에서 RNA 중합효소 III(Pol III라고도 함)는 리보솜 5S rRNA, tRNA 및 다른 작은 RNA를 합성하기 위해 DNA를 전사하는 단백질이다.

RNA Pol III에 의해 전사된 유전자는 모든 세포 유형과 대부분의 환경 조건에서 발현을 요구하는 "하우스키핑" 유전자의 범주에 속합니다.따라서, Pol III 전사의 조절은 주로 세포 성장과 세포 순환의 조절과 관련이 있으며, 따라서 RNA 중합효소 II보다 더 적은 조절 단백질을 필요로 한다.그러나 스트레스 조건 하에서 단백질 Maf1은 Pol III의 [1]활성을 억제한다.라파마이신은 직접적인 표적 [2]TOR을 통한 또 다른 Pol III 억제제이다.

문자 변환

(모든 중합효소에 의한) 전사 과정은 세 가지 주요 단계를 포함한다.

  • 개시, 유전자 프로모터에 RNA 중합효소 복합체 구축 필요
  • 신장, RNA 전사체 합성
  • RNA 전사 종료, RNA 중합효소 복합체 분해

개시

개시: 프로모터에 대한 중합효소 복합체 구축.Pol III는 (Pol II에 비해) 유전자의 상류의 제어 배열이 필요하지 않고, 대신 일반적으로 유전자의 전사된 부분 내의 내부 제어 배열에 의존하기 때문에 특이하다(예: 상류의 배열이 가끔 나타난다).U6 snRNA 유전자는 Pol II 프로모터에서 볼 수 있듯이 업스트림 TATA 박스를 가지고 있다.

Pol III 개시에는 5S rRNA, tRNA 및 U6 snRNA 개시에 대응하는 세 가지 클래스가 있습니다.어느 경우든 공정은 제어배열에 결합하는 전사인자에서 시작하여 복합체에 도입되어 Pol III를 조립하는 TFIIB(중합효소 III B의 전사인자)로 종료된다.TFIIIB는 TATA 결합단백질(TBP), 척추동물의 Pol III 전사유전자 서브셋 전사를 위한 TFIIB 관련인자(BRF1, 또는 BRF2) 및 B-더블프라임(BDP1)의 3개의 서브유닛으로 구성된다.전체적인 아키텍처는 Pol [3]II의 아키텍처와 유사합니다.

클래스 I

5S rRNA(클래스 I) 유전자 시작의 전형적인 단계:

  • TFIIA(중합효소 III A에 대한 전사 인자)는 유전자 내(전사된 DNA 배열 내에 있음) 5S rRNA 제어 배열인 C 블록(박스 C라고도 함)에 결합합니다.
  • TFIIIA는 TRNA 유전자에 대해 관찰된 것과 동등한 전사 시작 부위에 대해 TFIIC를 배치하기 위한 A 및 B 블록을 대체하는 플랫폼 역할을 한다.
  • TFIIIC가 TFIIA-DNA 복합체에 결합되면 TFIIIB의 어셈블리는 tRNA 전사 설명에 따라 진행됩니다.

클래스 II

tRNA(클래스 II) 유전자 시작의 일반적인 단계:

  • TFIIC(중합효소 III C에 대한 전사 인자)는 A 및 B 블록(박스 A 및 박스 B라고도 함)이라는 두 개의 유전자 내(전사된 DNA 배열 내에 있음) 제어 시퀀스에 결합합니다.
  • TFIIIC은 전사 시작 부위의 상류 약 26개의 염기쌍을 중심으로 하는 부위에 TFIIIB가 DNA에 결합하도록 위치시키는 조립 인자로 작용한다.
  • TFIIIB는 전사 시작 지점에서 Pol III를 조립하는 전사 계수입니다.TFIIIB가 DNA에 결합되면 TFIIC은 더 이상 필요하지 않습니다.TFIIIB는 프로모터 오픈에서도 중요한 역할을 하고 있습니다.

클래스 III

U6 snRNA(클래스 III라고도 함) 유전자 시작의 일반적인 단계(척추동물에서만 기록):

  • SNAPc(SNRNA Activating Protein complex; 서브유닛: 1, 2, 3, 4, 5)(PBP 및 PTF라고도 함)는 전사 시작 부위의 상류 약 55개의 염기쌍을 중심으로 하는 PSE(Proximal Sequence Element)에 결합한다.이 어셈블리는 전사 시작 부위의 적어도 200개의 염기쌍에 결합하는 Pol II 전사 계수 Oct1 및 STAF에 의해 크게 자극된다.이러한 인자와 프로모터 요소는 snRNA 유전자의 Pol II 및 Pol III 전사 간에 공유됩니다.
  • SNAPc 행동하는 TATA 상자에서 TFIIIB을 조립하는 복사본의 시작 사이트의 26개의 염기쌍 상류의 집중되고 있다.이 snRNA 유전자 폴 3세보다는 폴 2세 여왕에 의해 복사되는지 여부를 지정하는 TATA 상자의 존재이다.
  • 그 TFIIIB U6 snRNA 녹음을 위해 더 작은 Brf1 paralogue, Brf2을 포함하고 있다.
  • TFIIIB는 전사 시작 지점에서 Pol III를 조립하는 전사 계수입니다.서열 보존이 TFIIIB Brf2 칸도 기획자 개방에서 큰 역할을 한다라고 전망하고 있다.

신장

TFIIIB 여전히 DNA로 전사의 폴 3세(과는 달리 세균 σ 요인과 대부분의 기본 전사 인자에 대해 폴 2세 전사)에 의해 개시에 이어번기입니다.이 폴 III-transcribed의 유전자 전사 reinitiation의 높은 비율로 이어진다.

종료

중합 효소 3세 작은polyUs 스트레치(5-6)에서 전사를 종결한다.eukaryotes안에서, 머리 핀 루프지만 인간이 해지되는 효율성을 높이 요구되지 않다.[4]

전사된 RNA

RNAs의 종류는 RNA중합 효소 3세로부터 복사되:포함한다.

DNA 수복에서의 역할

RNA 중합효소 III는 DNA 이중 가닥 파괴의 [7]상동 재조합 복구에 필수적인 것으로 보인다.RNA 중합효소 III는 상동재조합 매개 이중사슬 절단 [7]수리의 필수 중간 단계인 이중사슬 절단 시 과도 RNA-DNA 하이브리드의 형성을 촉매한다.이 단계는 3' 돌출된 DNA 가닥의 [7]열화를 방지합니다.과도 RNA-DNA 하이브리드 중간체 형성 후 RNA 가닥을 RAD51 단백질로 치환하여 상동재조합의 ssDNA 침입 단계를 촉매한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Vannini, A.; Ringel, R.; Kusser, A. G.; Berninghausen, O.; Kassavetis, G. A.; Cramer, P. (2010). "Molecular Basis of RNA Polymerase III Transcription Repression by Maf1". Cell. 143 (1): 59–70. doi:10.1016/j.cell.2010.09.002. PMID 20887893.
  2. ^ Lee, JaeHoon; Moir, Robyn D.; Willis, Ian M. (2009-05-08). "Regulation of RNA Polymerase III Transcription Involves SCH9-dependent and SCH9-independent Branches of the Target of Rapamycin (TOR) Pathway". Journal of Biological Chemistry. 284 (19): 12604–12608. doi:10.1074/jbc.c900020200. ISSN 0021-9258. PMC 2675989. PMID 19299514.
  3. ^ Han, Y; Yan, C; Fishbain, S; Ivanov, I; He, Y (2018). "Structural visualization of RNA polymerase III transcription machineries". Cell Discovery. 4: 40. doi:10.1038/s41421-018-0044-z. PMC 6066478. PMID 30083386.
  4. ^ Verosloff, M; Corcoran, W; Dolberg, T; Leonard, J; Lucks, J (2020). "RNA sequence and structure determinants of Pol III transcriptional termination in human cells" (PDF). bioRxiv. doi:10.1101/2020.09.11.294140. S2CID 221713150.
  5. ^ a b c d e f g h i j k Dieci G, Fiorino G, Castelnuovo M, Teichmann M, Pagano A (December 2007). "The expanding RNA polymerase III transcriptome". Trends Genet. 23 (12): 614–22. doi:10.1016/j.tig.2007.09.001. hdl:11381/1706964. PMID 17977614.
  6. ^ Pagano A, Castelnuovo M, Tortelli F, Ferrari R, Dieci G, Cancedda R (February 2007). "New small nuclear RNA gene-like transcriptional units as sources of regulatory transcripts". PLOS Genet. 3 (2): e1. doi:10.1371/journal.pgen.0030001. PMC 1790723. PMID 17274687.
  7. ^ a b c Liu S, Hua Y, Wang J, Li L, Yuan J, Zhang B, Wang Z, Ji J, Kong D.RNA 중합효소 III는 상동 재조합에 의한 DNA 이중 가닥 파괴의 복구에 필요하다.2021년 3월 4일;184(5):1314-1329.e10.doi:10.1016/j.cell.2021.01.048.Epub 2021 2월 23일PMID: 33626331