종단 신호

Termination signal
전사 프로세스의 개요.전사 종료는 종단 신호에 의해 발생합니다.

종단 신호는 문자 변환 또는 [1]변환의 종료를 알리는 시퀀스입니다.종단 신호는 mRNA 전사 중에 염색체의 전사되는 부분의 끝에서 발견됩니다.종료 신호는 염색체의 유전자를 암호화하는 부분만 [1]전사되도록 하면서 전사를 멈추게 한다.mRNA로의 DNA 전사를 용이하게 하는 효소인 RNA 중합효소가 프로모터에 결합해 DNA의 나선구조를 풀고 RNA를 [1]합성하기 위한 템플릿으로 사용했을 때 전사가 시작된다.RNA 중합효소가 종단신호에 도달하면 전사가 [1]종료된다.박테리아에는 두 가지 주요 종단 신호 유형이 있습니다: 고유 종단 신호와 인자 의존 종단 [1]신호입니다.번역의 맥락에서 종단 신호는 리보솜에서 [2]성장하는 펩타이드의 방출을 유도하는 mRNA 상의 정지 코돈이다.

종단 신호는 유전자 전사의 끝을 표시하고 [1]세포에서 발현되는 DNA 서열을 결정하기 때문에 유전자 발현을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.특정 유전자의 발현 수준은 말단 신호 [1]부위를 넘어 전사가 계속되도록 하는 항암으로 알려진 신호 종료자를 억제함으로써 증가할 수 있습니다.이것은 특정 셀 [1]조건 하에서 바람직할 수 있습니다.

또, 경우에 따라서는, 종단 신호가 문자 변환이나 번역으로 간과되는 일이 있기 때문에, 불필요한 문자 변환이나 종단 [3]신호 이후의 변환이 발생합니다.이 문제에 대처하기 위해 종단신호를 최적화하여 [3]종단효율을 높일 수 있습니다.

세균종단신호

구아닌과 시토신이 풍부한 RNA 헤어핀과 우라실 함량이 높은 영역을 포함하는 고유 터미네이터

박테리아의 두 가지 유형의 종단 신호는 고유 종단 신호와 인자 의존 종단 [4]신호입니다.내인성 종단은 성장하는 RNA 가닥의 특정 배열이 RNA-DNA [4]복합체에서 RNA 중합효소의 분리를 유도할 때 발생합니다.대장균에서 한 가지 내인성 종단 신호는 구아닌과 시토신이 다량 함유된 RNA 헤어핀과 유라실 핵염기 [4]함유량이 높은 영역으로 구성됩니다.

인자 의존형 터미네이터는 적절한 [4]터미네이터를 위해 단백질을 필요로 한다.한 가지 예는 Rho 의존성 종말인데, 이것은 DNA-RNA [4]복합체에서 RNA 중합효소를 제거하기 위해 Rho 단백질의 결합을 수반하는 박테리아에서 발견되는 일반적인 종단 메커니즘이다.

항종양

항종단에는 신호 터미네이터의 [4]억제가 포함됩니다.종료 신호에 응답하여 RNA 중합효소가 RNA에서 이탈하는 것을 방지하여 하류 유전자 [4]발현을 증가시킨다.

항암은 다양한 [4]방법으로 발생할 수 있다.일부 항암제는 RNA 헤어핀 생성을 억제함으로써 종단 신호를 교란시키는 반면, 다른 항암제는 RNA 중합효소에 결합하고 RNA 중합효소가 [4]과거 종단 신호를 전사를 계속하도록 하는 단백질이다.세포의 환경에 따라 항암은 세포 [4]생존에 매우 중요할 수 있다.이러한 항암 메커니즘은 세포가 스트레스를 받을 때 매우 중요하며,[4] 심각한 상황에서 필요한 하류 유전자의 발현을 증가시킨다.

종단 신호 효율

문자 변환

T7 RNA 중합효소의 종단효율은 약 74%로 T7 RNA 중합효소를 이용해 [5]재조합단백질을 생성하면 문제가 생긴다.이 과정에서 표적유전자는 플라스미드에 삽입되어 T7 프로모터에 의해 조절되며 표적유전자를 [5]전사하기 위해 T7 RNA 중합효소를 사용한다.종료의 비효율성으로 인해, 판독은 숙주 세포 기능에 [5]중요할 수 있는 다운스트림 유전자의 조절을 증가시킬 수 있습니다.표적 유전자 삽입 부위의 하류에 있는 선택 가능한 마커 유전자와 조절 단백질을 코드하는 유전자는 결과적으로 [5]발현을 변화시킬 수 있다.따라서 재조합단백질의 [5]적절한 생성을 위해 숙주세포의 플라스미드 안정성을 위해 전사의 적절한 종료가 필요하다.다양한 종단 신호 [5]성분의 종단 신호를 엔지니어링하여 종단 효율을 높이는 종단 신호를 식별하기 위한 연구가 수행되었습니다.일부 공학적 종단 신호는 T7 RNA 중합효소 74%[5]와 관련된 기본 종단 효율보다 상당히 향상된 99%의 종단 효율을 산출했습니다.

번역.

변환 시 종단 효율은 종단 신호의 컨텍스트(정지 코돈)[2]에 따라 달라집니다.전통적으로 번역 종료 신호는 정지 [2]코돈이라고 불리는 3개의 핵염기 배열입니다.연구에 따르면 정지 코돈을 둘러싼 핵염기가 종단 [2]효율에 영향을 미칠 수 있습니다.구체적으로는 제4염기(정지 코돈 직후의 핵염기)가 종단 [2]효율에 큰 영향을 준다.특히 제4위 핵염기가 푸린(아데닌 또는 티로신)일 경우 종단효율이 향상된다.[2]4번째 위치에 있는 피리미딘(구아닌 또는 시토신)은 종단 효율을 [2]낮춥니다.고발현 유전자는 푸딩이 [2]4위에 존재하기 때문에 종단효율이 높은 것으로 나타났다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h Pelley, John W. (1 January 2012), Pelley, John W. (ed.), "16 - RNA Transcription and Control of Gene Expression", Elsevier's Integrated Review Biochemistry (Second Edition), Philadelphia: W.B. Saunders, pp. 137–147, ISBN 978-0-323-07446-9, retrieved 15 October 2021
  2. ^ a b c d e f g h McCaughan, K. K.; Brown, C. M.; Dalphin, M. E.; Berry, M. J.; Tate, W. P. (6 June 1995). "Translational termination efficiency in mammals is influenced by the base following the stop codon". Proceedings of the National Academy of Sciences. 92 (12): 5431–5435. doi:10.1073/pnas.92.12.5431. ISSN 0027-8424. PMC 41708. PMID 7777525.
  3. ^ a b Mairhofer, Juergen; Wittwer, Alexander; Cserjan-Puschmann, Monika; Striedner, Gerald (20 March 2015). "Preventing T7 RNA Polymerase Read-through Transcription—A Synthetic Termination Signal Capable of Improving Bioprocess Stability". ACS Synthetic Biology. 4 (3): 265–273. doi:10.1021/sb5000115.
  4. ^ a b c d e f g h i j k Santangelo, Thomas; Artsimovitch, Irina (9 May 2011). "Termination and antitermination: RNA polymerase runs a stop sign". Nature Reviews Microbiology. 9: 319–329 – via PubMed.
  5. ^ a b c d e f g Mairhofer, Juergen; Wittwer, Alexander; Cserjan-Puschmann, Monika; Striedner, Gerald (20 March 2015). "Preventing T7 RNA Polymerase Read-through Transcription—A Synthetic Termination Signal Capable of Improving Bioprocess Stability". ACS Synthetic Biology. 4 (3): 265–273. doi:10.1021/sb5000115.
  • 2006년 6월 6일, Weigend, 오리건 주립 대학교 생화학 451에서 배포된 Merrill, Dr. Gary F. 'Transcription' 강의 노트.