전사율 II B

Transcription factor II B
GTF2B
Protein GTF2B PDB 1c9b.png
사용 가능한 구조
PDBOrtholog 검색: PDBe RCSB
식별자
에일리어스GTF2B, TF2B, TFIIB, 일반 전사율 IIB
외부 IDOMIM : 189963 MGI : 2385191 HomoloGene : 1158 GenCard : GTF2B
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈

2959

229906

앙상블

ENSG00000137947

ENSMUSG000028271

유니프로트

Q00403

P62915

RefSeq(mRNA)

NM_001514

NM_145546

RefSeq(단백질)

NP_001505

NP_663521

장소(UCSC)Chr 1: 88.85 ~88.89 MbChr 3: 142.47 ~142.49 Mb
PubMed 검색[3][4]
위키데이터
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전사인자 II B(TFBII)는 RNA 중합효소 II 사전개시복합체(PIC)[5] 형성에 관여하는 일반적인 전사인자이며 전사개시를 자극하는 데 도움이 된다.TFB는II 핵에 국재하여 DNA-TBP(TATA결합단백질) 복합체를 결합 및 안정화시키고 RNA 중합효소 II 및 기타 전사인자를 모집함으로써 PIC 형성을 위한 플랫폼을 제공한다.TFIIB [6][7]유전자에 의해 암호화되며, 고증 전사 인자 B와 상동성이며 박테리아 시그마 [8]인자와 유사하다.

구조.

TFB는II 316개의 [9]아미노산으로 이루어진 단일 33kDa 폴리펩타이드이다.TFB는II C 말단 코어 도메인, B 링커, B 리더 및 아미노 말단 아연 리본의 4가지 기능 영역으로 구성되어 있다.

TFB는II 전사인자 IID의 [10][11]TATA결합단백질(TBP) 서브유닛 및 RNA중합효소 [11]II의 RPB1 서브유닛과 단백질-단백질 상호작용을 한다.

TFB는II TATA [12][13]요소의 측면에 있는 프로모터 요소인 B 인식 요소(BRE)와 배열 특이적 단백질-DNA 상호작용을 한다.

작용 메커니즘

TFBII 동작 메커니즘에는 PIC 형성 및 전사 시작 [14]시 6가지 단계가 있습니다.

  1. RNAII 중합효소 II는 TFB B코어와 B리본을 통해 DNA에 도입된다.
  2. RNA 중합효소 II는 TFBII B 링커 및 B 리더(개방 복합체 형성)의 도움을 받아 DNA를 푼다.
  3. RNA 중합효소 II는 TFBII B 리더의 도움을 받아 전사 개시 부위를 선택한다.
  4. RNA 중합효소 II는 최초의 포스포디에스테르 결합을 형성한다.
  5. RNA 중합효소 II는 신생 RNA와 TFBII B 판독기 루프 사이의 충돌로 인해 짧은 중단 전사를 생성한다.
  6. 초기 RNA가 12-13 뉴클레오티드로 확장되면 TFB와의II 추가 충돌로 인해II TFB가 방출된다.

RNA 중합효소 II와의 상호작용

TFB의II 각 기능 영역은 RNA 중합효소 II의 다른 부분과 상호작용한다.아미노 말단 B 리본은 RNA 중합효소 II의 도크 도메인에 위치하며 활성 부위를 향해 균열까지 확장됩니다.B 리본을 연장하는 것은 RNA 출구 터널을 통해 DNA-RNA 하이브리드의 결합 부위 및 활성 부위까지 연장되는 B 판독기입니다.B 링커는 RNA 중합효소 II의 균열에서 발견되는 B 판독기와 B 코어 사이의 영역이며, RNA 중합효소 [14][15]II의 벽 위에 있는 C 말단 B 코어에 도달할 때까지 방향타와 클램프 코일 코일에 의해 계속됩니다.B 판독기와 B 링커는 RNA 중합효소 II 터널을 통해 활성 부위를 향해 배치되고 이러한 주요 잔류물 해리가 발생하지 않고 엄격한 결합을 보장하는 고도로 보존된 잔류물로 구성됩니다.이 두 도메인은 또한 DNA의 정확한 위치를 허용하고 초기 RNA [16]사슬에 새로운 NTP를 추가할 수 있도록 하기 위해 RNA 중합효소 II의 보다 유연한 영역의 위치를 조정하는 것으로 생각됩니다.B 판독기와 B 링커는 RNA 중합효소 II의 돌출 영역을 약간 재배치하여 활성 [17]부위에 필수 제2 마그네슘 이온이 결합할 수 있도록 한다.이것은 베타 시트와 순서가 있는 루프를 형성하여 전사가 [15]시작될 때 구조의 안정성을 돕습니다.

오픈 및 클로즈드 콤플렉스

개방 및 폐쇄 구성은 DNA의 상태와 템플릿 가닥이 PIC 내의 비템플릿 가닥에서 분리되었는지 여부를 나타냅니다.DNA가 기포를 형성하기 위해 열리는 장소는 RNA 중합효소 II의 일부뿐만 아니라 B-코어, B-링커, B-reader에 의해 정렬된 터널 위에 있습니다.B 링커는 DNA가[18] 열리는 지점에 직접 정렬되어 있으며 개방 복합체에서는 두 DNA 가닥 사이에서 발견되어 촉진제 용해에는 역할을 하지만 촉매 RNA 합성에는 역할을 하지 않습니다.TFB는II 두 가지 형태에서 유사한 구조를 유지하지만, DNA 개방 시 핵심과 B 판독기 사이의 분자 내 상호작용 중 일부는 중단된다.

DNA가 녹은 후 TSS가 RNA 중합효소 II에 의해 식별되고 전사가 시작될 수 있도록 전사 개시제(Inr)가 DNA에 위치해야 합니다.이는 DNA를 '템플릿 터널'로 통과시켜 DNA를 스캔하고 Inr을 찾아 RNA 중합효소 활성 부위에 의해 전사 시작 부위가 올바른 위치에 위치하도록 하는 위치에 배치함으로써 수행됩니다.TFB의II B 리더는 템플릿터널에서 발견되며 Inr의 위치에 중요한 역할을 합니다.B 리더의 돌연변이에 의해 TSS가 변화하고 따라서 잘못된 전사가[19] 발생합니다(PIC 형성과 DNA 용융은 여전히 발생하지만).효모 Inr 모티브는 위치 28에서 엄격하게 보존된 A잔기를 가지며, 오픈 복합 모델에서는 B 리더 헬릭스 내에서 상보적인 T잔기를 발견할 수 있기 때문에 효모는 특히 이러한 배열을 나타내는 좋은 예이다.이 T잔기가 변이되었을 때, 전사는 [14]B 리더의 역할을 강조하면서 훨씬 덜 효과적이었다.

B 리더 루프는 활성 부위에서 NTP를 안정화시키고, 그 유연성 때문에 RNA 분자의 초기 합성 동안 핵산이 접촉하도록 한다(즉, 성장하는 RNA-DNA 하이브리드를 안정화시킨다).

풀어주다

RNA 전사 길이가 7뉴클레오티드에 도달하면, 전사는 신장 단계로 들어가는데, 그 시작은 DNA 기포의 붕괴와II [14]TFB의 방출로 특징지어진다.이것은 초기 RNA가 길이가 6염기일 때 B 링커 나선과 충돌하고 12-13염기로 더 늘어나면 B-reader 및 B-ribbon과 충돌하여 [17]해리를 유도하기 때문으로 생각된다.DNA 이중성은 방향타 위의 B 링커와도 충돌합니다(DNA를 이중 나선으로 되감음으로써 발생).

Phosphorylation

TFB는II B 리더 도메인에서 발견되는 세린 65에서 인산화된다.이 인산화 없이는 전사가 시작되지 않는다.이를 뒷받침하기 위해서는 더 많은 증거가 필요하지만 일반적인 전사 인자II TFH가 이 인산화효소 역할을 할 수 있다고 제안되었다.TFB는II 신장 중에 DNA를 따라 RNA 중합효소 II 복합체와 함께 이동하지 않지만, 최근 프로모터와 [20]유전자의 터미네이터를 연결하는 유전자 루프에 역할을 한다는 것이 제안되었다.그러나 최근의 연구는 TFB의II 고갈이 세포에 치명적이지 않고 전사 수준에 큰 [21]영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었다.이는 포유류 프로모터의 90% 이상이 TFBII 결합에 필요한 BRE(Brecognition Element) 또는 TATA 박스 시퀀스를 포함하지 않기 때문이다.이와 더불어 TFBII 수치는 세포 유형 및 세포 주기의 다른 지점에서 변동하는 것으로 나타나 모든 RNA 중합효소 II 전사에 필요하지 않다는 증거를 뒷받침한다.유전자 루핑은 RNA 중합효소 II의 C 말단 도메인에서 발견되는 인산화 세린 잔기와 폴리아데닐화 인자 간의 상호작용에 의존한다.TFB는II SSu72 및 CstF-64와 같은 이러한 폴리아데닐화 인자와 프로모터의 상호작용에 필요합니다.또한 유전자 루프 형성과 DNA 버블 붕괴는 모두II TFB 인산화 결과라고 제안되어 왔다. 그러나 이 유전자 루프 형성이 전사 시작의 원인인지 결과인지는 불분명하다.

다른 전사 복합체에서의 유사성

RNA 중합효소 III는 보존된 아연 리본과 C 말단 코어를 포함하는 Brf(TFBII 관련 인자)라고 불리는 TFB와II 매우 유사한 인자를 사용합니다.단, B 리더와 B 링커가 발견된 위치에 보존성이 높은 시퀀스가 Brf에 포함되어 있지만 구조는 보다 유연한 링커 영역에서 분산됩니다.이들 보존지역은 TFB의II 도메인과 같은 기능을 수행하고 있을 것이다.RNA 중합효소 I은 TFB와II 유사한 인자를 사용하지 않지만, 또 다른 미지의 인자가 동일한 [22]기능을 수행하는 것으로 생각된다.박테리아 시스템에서 TFB에 대한II 직접적인 상동성은 없지만 배열 유사성이 없는 유사한 방식으로 박테리아 중합효소와 결합하는 단백질이 있다.특히 B-링커, B-리본 및 B-코어와 같은 지점에서 중합효소와 결합하는 도메인을 포함하는 세균단백질 δ70[14].이는 특히 중합효소 활성 [23]부위의 DNA를 안정화시킬 수 있는 δ3 영역과 영역 4 링커에서 두드러진다.

임상적 의의

항바이러스 활성

최근의 연구는 감소된II TFB 수준이 세포 내 전사 수준에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주는데, 이것은 부분적으로 포유동물 프로모터의 90% 이상이 BRE 또는 TATA 박스를 포함하지 않기 때문이라고 생각됩니다.그러나II TFB는 단순 헤르페스 바이러스의 시험관내 전사 및 조절에 필수적인 것으로 나타났다.이는II TFB가 사이클린 A와 유사하기 때문이라고 생각됩니다.복제를 하기 위해, 바이러스는 종종 사이클린과 다른 단백질을 사용하여 세포주기를 통해 숙주 세포의 진행을 막는다.TFB는II 사이클린 A와 유사한 구조를 가지고 있기 때문에 TFB의 고갈II 수준이 항바이러스 [21]효과가 있을 수 있다고 제안되어 왔다.

신경 퇴화

연구에 따르면 TB에 대한II TFB의 결합은 TBP의 폴리글루타민 관로의 길이에 영향을 받는 것으로 나타났다.신경변성 질환에서 발견되는 것과 같은 확장된 폴리글루타민 작용은 [24]TFB와의II 상호작용을 증가시킨다.이것은II TFB가 대신 확장된 폴리글루타민 작용과 상호작용하기 때문에 뇌의 다른 촉진제들에 대한II TFB의 가용성을 감소시키기 때문에 이러한 질병의 전사에 영향을 미치는 것으로 생각됩니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000137947 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG000028271 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Lewin, Benjamin (2004). Genes VIII. Upper Saddle River, NJ: Pearson Prentice Hall. pp. 636–637. ISBN 0-13-144946-X.
  6. ^ Ha I, Lane WS, Reinberg D (August 1991). "Cloning of a human gene encoding the general transcription initiation factor IIB". Nature. 352 (6337): 689–95. Bibcode:1991Natur.352..689H. doi:10.1038/352689a0. PMID 1876184. S2CID 4267950.
  7. ^ Heng HH, Xiao H, Shi XM, Greenblatt J, Tsui LC (January 1994). "Genes encoding general initiation factors for RNA polymerase II transcription are dispersed in the human genome". Human Molecular Genetics. 3 (1): 61–4. doi:10.1093/hmg/3.1.61. PMID 8162052.
  8. ^ Burton SP, Burton ZF (2014). "The σ enigma: bacterial σ factors, archaeal TFB and eukaryotic TFIIB are homologs". Transcription. 5 (4): e967599. doi:10.4161/21541264.2014.967599. PMC 4581349. PMID 25483602.
  9. ^ Tubon TC, Tansey WP, Herr W (April 2004). "A nonconserved surface of the TFIIB zinc ribbon domain plays a direct role in RNA polymerase II recruitment". Molecular and Cellular Biology. 24 (7): 2863–74. doi:10.1128/mcb.24.7.2863-2874.2004. PMC 371104. PMID 15024075.
  10. ^ Tang H, Sun X, Reinberg D, Ebright RH (February 1996). "Protein-protein interactions in eukaryotic transcription initiation: structure of the preinitiation complex". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (3): 1119–24. Bibcode:1996PNAS...93.1119T. doi:10.1073/pnas.93.3.1119. PMC 40041. PMID 8577725.
  11. ^ a b Bushnell DA, Westover KD, Davis RE, Kornberg RD (February 2004). "Structural basis of transcription: an RNA polymerase II-TFIIB cocrystal at 4.5 Angstroms". Science. 303 (5660): 983–8. Bibcode:2004Sci...303..983B. doi:10.1126/science.1090838. PMID 14963322. S2CID 36598301.
  12. ^ Lagrange T, Kapanidis AN, Tang H, Reinberg D, Ebright RH (January 1998). "New core promoter element in RNA polymerase II-dependent transcription: sequence-specific DNA binding by transcription factor IIB". Genes & Development. 12 (1): 34–44. doi:10.1101/gad.12.1.34. PMC 316406. PMID 9420329.
  13. ^ Littlefield O, Korkhin Y, Sigler PB (November 1999). "The structural basis for the oriented assembly of a TBP/TFB/promoter complex". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 96 (24): 13668–73. Bibcode:1999PNAS...9613668L. doi:10.1073/pnas.96.24.13668. PMC 24122. PMID 10570130.
  14. ^ a b c d e Kostrewa D, Zeller ME, Armache KJ, Seizl M, Leike K, Thomm M, Cramer P (November 2009). "RNA polymerase II-TFIIB structure and mechanism of transcription initiation". Nature. 462 (7271): 323–30. Bibcode:2009Natur.462..323K. doi:10.1038/nature08548. hdl:11858/00-001M-0000-0015-8570-1. PMID 19820686. S2CID 205218821.
  15. ^ a b Sainsbury S, Niesser J, Cramer P (January 2013). "Structure and function of the initially transcribing RNA polymerase II-TFIIB complex". Nature. 493 (7432): 437–40. Bibcode:2013Natur.493..437S. doi:10.1038/nature11715. hdl:11858/00-001M-0000-0015-3C83-A. PMID 23151482. S2CID 1711913.
  16. ^ Weinzierl RO, Wiesler SC (2011). "Revealing the functions of TFIIB". Transcription. 2 (6): 254–7. doi:10.4161/trns.2.6.18076. PMC 3265785. PMID 22223047.
  17. ^ a b Grünberg S, Hahn S (December 2013). "Structural insights into transcription initiation by RNA polymerase II". Trends in Biochemical Sciences. 38 (12): 603–11. doi:10.1016/j.tibs.2013.09.002. PMC 3843768. PMID 24120742.
  18. ^ He Y, Fang J, Taatjes DJ, Nogales E (March 2013). "Structural visualization of key steps in human transcription initiation". Nature. 495 (7442): 481–6. Bibcode:2013Natur.495..481H. doi:10.1038/nature11991. PMC 3612373. PMID 23446344.
  19. ^ Lee TI, Young RA (2000). "Transcription of eukaryotic protein-coding genes". Annual Review of Genetics. 34: 77–137. doi:10.1146/annurev.genet.34.1.77. PMID 11092823.
  20. ^ Wang Y, Roberts SG (November 2010). "New insights into the role of TFIIB in transcription initiation". Transcription. 1 (3): 126–129. doi:10.4161/trns.1.3.12900. PMC 3023571. PMID 21326885.
  21. ^ a b Gelev V, Zabolotny JM, Lange M, Hiromura M, Yoo SW, Orlando JS, Kushnir A, Horikoshi N, Paquet E, Bachvarov D, Schaffer PA, Usheva A (2014). "A new paradigm for transcription factor TFIIB functionality". Scientific Reports. 4: 3664. Bibcode:2014NatSR...4E3664G. doi:10.1038/srep03664. PMC 3895905. PMID 24441171.
  22. ^ Hahn S (November 2009). "Structural biology: New beginnings for transcription". Nature. 462 (7271): 292–3. Bibcode:2009Natur.462..292H. doi:10.1038/462292a. PMID 19924201. S2CID 205051031.
  23. ^ Liu X, Bushnell DA, Kornberg RD (December 2011). "Lock and key to transcription: σ-DNA interaction". Cell. 147 (6): 1218–9. doi:10.1016/j.cell.2011.11.033. PMID 22153066.
  24. ^ Friedman MJ, Shah AG, Fang ZH, Ward EG, Warren ST, Li S, Li XJ (December 2007). "Polyglutamine domain modulates the TBP-TFIIB interaction: implications for its normal function and neurodegeneration". Nature Neuroscience. 10 (12): 1519–28. doi:10.1038/nn2011. PMID 17994014. S2CID 8776470.

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