전사사전초기화복합체

Transcription preinitiation complex
Cluster of ovals representing the transcription preinitiation complex is sandwiched inside a curved strand of DNA, between the promoter region on one end and the enhancer region on the other.
단백질의 중심 군집으로 대표되는 전사 사전초기화 복합체는 RNA 중합효소가 표적 DNA 부위에 결합하게 한다. PIC는 기록할 유전자 근처의 프로모터 시퀀스와 증진제 시퀀스를 게놈의 다른 부분에 결합할 수 있어, 엔핸서 시퀀스가 그것에서 멀리 떨어진 유전자를 조절할 수 있다.

프리 이니셔티브 콤플렉스(약칭 PIC)는 진핵생물과 고고학에서 단백질 코딩 유전자를 전사하는 데 필요한 약 100개의 단백질 복합체다. 사전초기화 복합체는 유전자 전사 시작 부지에 RNA 중합효소 II를 위치시키고, DNA를 변성시키며, 전사를 위해 RNA 중합효소 II 활성 부지에 DNA를 위치시킨다.[1][2][3][4]

최소 PIC에는 RNA 중합효소 II와 TFAII, TFBII, TFDII, TFEII, TFFII, TFHII 등 6가지 일반 전사인자가 포함된다. 추가적인 규제 복합체(중재자[5] 공동활성화기와 염색질 리모델링 복합체 등)도 PIC의 구성요소가 될 수 있다.

조립

주요 기사: RNA 중합효소 II 홀로엔자임 § PIC 조립체
DNA 복제 시작

주최자에서의 PIC 형성에 대한 고전적인 견해는 다음 단계를 포함한다.

  • TATA 결합 단백질(TBP, TFIID의 하위 단위)은 프로모터를 결합시켜 프로모터 DNA에 급격한 굴곡을 만든다.
    • 동물들은 TBP 관련 요인(TRF; TBPL1/TBPL2)이 있다. 그들은 몇몇 특별한 맥락에서 TBP를 대체할 수 있다.[6]
  • TBP는 TFIIA, 즉 TFIIB를 프로모터에게 채용한다.
  • TFIIB는 RNA 중합효소 II와 TFIIF를 프로모터에게 채용한다.
  • TFIIE는 성장하고 있는 복합체에 합류하여 단백질 키나제 활성(CTD 내 인산염 RNA 중합효소 II)과 DNA 헬리코아제 활성(촉진자에서 DNA를 푼다)을 가진 TFIIH를 모집한다. 또한 뉴클레오티드 분리수거 단백질을 모집한다.
  • ATPase와 헬리코아제 활성을 가진 TFIIH 내의 서브유닛은 DNA에 음의 초헬리컬 장력을 생성한다.
  • 음의 초헬리컬 장력은 DNA의 약 한 바퀴를 이완시키고 전사 거품을 형성하게 한다.
  • 전사 거품의 템플릿 가닥은 RNA 중합효소 II 활성 부위와 결합한다.
  • RNA 합성이 시작된다.
  • RNA의 뉴클레오티드 ~10개 합성, 그리고 몇 번의 낙태전사 주기의 의무적인 단계 후에 RNA 중합효소 II는 촉진자 영역을 벗어나 유전자의 나머지 부분을 전사한다.

PIC 어셈블리의 대립 가설은 박테리아 RNAP 중합효소(RNAP)와 유사한 방식으로 사전 조립된 "RNA 중합효소 II 홀로엔자임"을 촉진자(또는 거의 모든 GTF와 RNA 중합효소 II 및 규제 복합체로 구성)에게 직접 모집한다고 가정한다.

기타 사전 초기화 콤플렉스

아르케아는 최소화된 Pol II PIC와 유사한 사전 초기화 복합체를 가지고 있으며 TBP와 고고 전사 계수 B(TFB, TFIIB 호몰로그램)가 있다. 총회는 TBP를 발기인에 바인딩하는 것부터 시작하여 유사한 순서를 따른다. 흥미로운 점은 진핵 PIC에서 발견된 것과 비교하여 전체 단지가 역방향으로 묶여 있다는 것이다.[7] 그들은 또한 TFIIE 호몰로그인 TFE를 사용한다. TFE는 전사 개시를 보조하지만 필수는 아니다.[8][9]

주요기사 : RNA중합효소 I § Initiation, RNA중합효소 III § Initiation

Pol I 시작은 UBTF(UBF)가 업스트림 약 100~200bp에 위치한 업스트림 제어 요소(UCE)를 인식하는 것으로 시작한다. TBP와 TBP 관련 요인 3개 단위의 복합체인 선택적 요인 1(TIF-IB)을 채용한다. 그러면 UBF는 핵심 제어 요소를 인식한다. 인산염 RRN3(TIF-IB)는 Pol I을 결합한다. 전체 단지는 UBF/SL1을 인식하고, 그것에 결합하고, 트랜서블을 시작한다. 서브유닛의 정확한 사용은 유기체마다 다르다.[10]

Pol III는 세 가지 종류의 초기화를 가지고 있는데, 시작 요인은 서로 다른 제어 요소를 인식하지만 모든 요소가 TFIIB에 수렴하는 것으로 시작한다(TFIIB-TBP와 유사하며, TFIIB 관련 요소 및 BPU로 구성됨) Pol III 사전 초기화 단지를 모집한다. 전체적인 구조는 Pol II의 구조와 유사하다. 연장 시 TFIIIB만 부착하면 된다.[11]

참조

  1. ^ 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.
  2. ^ Kornberg RD (August 2007). "The molecular basis of eukaryotic transcription". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (32): 12955–61. Bibcode:2007PNAS..10412955K. doi:10.1073/pnas.0704138104. PMC 1941834. PMID 17670940.
  3. ^ Kim TK, Lagrange T, Wang YH, Griffith JD, Reinberg D, Ebright RH (November 1997). "Trajectory of DNA in the RNA polymerase II transcription preinitiation complex". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 94 (23): 12268–73. Bibcode:1997PNAS...9412268K. doi:10.1073/pnas.94.23.12268. PMC 24903. PMID 9356438.
  4. ^ Kim TK, Ebright RH, Reinberg D (May 2000). "Mechanism of ATP-dependent promoter melting by transcription factor IIH". Science. 288 (5470): 1418–22. Bibcode:2000Sci...288.1418K. doi:10.1126/science.288.5470.1418. PMID 10827951.
  5. ^ Allen BL, Taatjes DJ (2015). "The Mediator complex: a central integrator of transcription". Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 16 (3): 155–66. doi:10.1038/nrm3951. PMC 4963239. PMID 25693131.
  6. ^ Duttke, SH (March 2015). "Evolution and diversification of the basal transcription machinery". Trends in Biochemical Sciences. 40 (3): 127–9. doi:10.1016/j.tibs.2015.01.005. PMC 4410091. PMID 25661246.
  7. ^ Bell, SD; Jackson, SP (June 1998). "Transcription and translation in Archaea: a mosaic of eukaryal and bacterial features". Trends in Microbiology. 6 (6): 222–8. doi:10.1016/S0966-842X(98)01281-5. PMID 9675798.
  8. ^ Hanzelka, BL; Darcy, TJ; Reeve, JN (March 2001). "TFE, an archaeal transcription factor in Methanobacterium thermoautotrophicum related to eucaryal transcription factor TFIIEalpha". Journal of Bacteriology. 183 (5): 1813–8. doi:10.1128/JB.183.5.1813-1818.2001. PMC 95073. PMID 11160119.
  9. ^ Gehring, Alexandra M.; Walker, Julie E.; Santangelo, Thomas J.; Margolin, W. (15 July 2016). "Transcription Regulation in Archaea". Journal of Bacteriology. 198 (14): 1906–1917. doi:10.1128/JB.00255-16. PMC 4936096. PMID 27137495.
  10. ^ Grummt, Ingrid (15 July 2003). "Life on a planet of its own: regulation of RNA polymerase I transcription in the nucleolus". Genes & Development. 17 (14): 1691–1702. doi:10.1101/gad.1098503R. PMID 12865296.
  11. ^ 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.

외부 링크