Archeální transkripční faktor

Archaální transkripční faktor B ( ATFB nebo TFB ) je jedním z několika vnějších transkripčních faktorů , které řídí zahájení transkripce RNA v archaálních organismech . [1] Je homologní s eukaryotickým TFIIB a, vzdáleněji, s bakteriálním sigma faktorem . [2] Stejně jako tyto proteiny se podílí na tvorbě preiniciativních transkripčních komplexů. [3] Jeho struktura zahrnuje několik konzervovaných motivů, které interagují s DNA a dalšími transkripčními faktory, zejména s jedním typem RNA polymerázy , která provádí transkripci v archaea. [jeden]

Historie

Protože transkripce je proces nezbytný pro přežití a proliferaci buněk, bylo provedeno mnoho výzkumů týkajících se proteinů. U bakterií a eukaryot se TFIIB proteiny a sigma faktor účastní iniciace transkripce, kde podporují tvorbu pre-iniciačního komplexu a specifickou vazbu RNA polymerázy na DNA. Archaální analog těchto dvou proteinů je TFB, který byl poprvé identifikován v Pyrococcus woesei v roce 1992. [4] [5] Výzkum od té doby ukázal, že archaální druhy musí obsahovat alespoň jednu kopii TFB, ačkoli některé druhy mohou mít ve svém genomu více izoforem . [6]

Složení

TFB je jediný polypeptid, přibližně 280-300 aminokyselin dlouhý a 34 kDa [3] , který je nutný pro iniciaci transkripce RNA polymerázou (RNAP) a může také ovlivňovat strukturu transkripčního komplexu během změn, ke kterým dochází před transkripce, i když konkrétní mechanismy nejsou známy. Struktura TFB se skládá z amino koncové oblasti (TFBN) s konzervovanými sekvencemi a komplexními strukturami spojenými s větší globulární karboxylovou koncovou oblastí (TFBC). [1] Zatímco N-terminální doména zprostředkovává RNAP interakce, C-terminální doména zprostředkovává interakce s komplexem vytvořeným z TATA boxu a TBP, sekvence DNA a polypeptidu zapojeného do iniciace translace. [7] Stupeň konzervace sekvence TFB v celém Archaean se pohybuje od 50 % do 60 %. [3] Pokud jde o jeho eukaryotický ekvivalent, TFB vykazuje „vysokou úroveň strukturální a funkční ochrany“. [1] Interakce mezi TBP a sekvencí upstream od TATA boxu reguluje transkripční polaritu, "dává archaický preiniciační komplex" a orientuje komplex. ve směru, ve kterém má být cílový gen transkribován. [osm]

TFBN tvoří přibližně jednu třetinu proteinu a obsahuje jak motiv B-prstu (homologní s B-prstem TFIIB) , tak motiv zinkového prstu [9] , z nichž druhý se nachází na aminokyselinách 2-34. [10] Velikost N-terminální domény se pohybuje od 100 do 120 aminokyselin na délku. [3] Zesíťovací experimenty ukázaly, že tato doména se nachází blízko místa začátku transkripce. Zinkový prst interaguje s dokovací doménou RNAP a prst B může ovlivňovat interakce promotoru RNAP. TFBC obsahuje motivy, které interagují s vazebným proteinem TATA (TBP), rozpoznávacími prvky TFB (BRE) upstream od TATA boxu a DNA sekvencemi downstream od TATA. [1] Jeho velikost je přibližně 180 aminokyselin, která se skládá ze dvou repetic sekvence o 90 aminokyselinách. Zejména C-terminální doména může ovlivnit směr pre-iniciačního komplexu. [3] Protože TFBN váže RNAP a TFBC váže komplex TBP-TATA, váže je TBP. [7]

Mechanismus

TFB je aktivován dalším translačním faktorem, TBP, poté, co rozpozná TATA box a složí DNA tak, aby mohla být zahájena transkripce. TFB stabilizuje komplex TBP-DNA, takže proteiny mohou aktivovat RNA polymerázu a rozvinout DNA dosud neznámým mechanismem. Tento objev DNA není v Archaeanu procesem závislým na energii; protože TFB, TBP a RNAP jsou umístěny těsněji vedle sebe než u eukaryot, hustota proteinů a jejich interakce mohou poskytovat více oblastí pro kontakt s DNA, což má za následek otevřený transkripční komplex [6] .

TFB používá iont zinku (Zn2+) jako kofaktor a přijímá jeden ion na podjednotku. [deset]

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 4 5 Micorescu M., Grünberg S., Franke A., Cramer P., Thomm M., Bartlett M. Archaeální transkripce: funkce alternativního transkripčního faktoru B z Pyrococcus furiosus  (anglicky)  // Journal of Bacteriology : deník. - 2008. - Leden ( roč. 190 , č. 1 ). - S. 157-167 . - doi : 10.1128/JB.01498-07 . — PMID 17965161 .
2. ↑ Burton SP, Burton ZF Enigma σ: bakteriální faktory σ, archaální TFB a eukaryotické TFIIB jsou homology  //  Transkripce: časopis. - 2014. - 6. listopadu ( ročník 5 , č. 4 ). — P.e967599 . doi : 10.4161 / 21541264.2014.967599 . — PMID 25483602 .
3. ↑ 1 2 3 4 5 Soppa J. Zahájení transkripce v Archaea: fakta, faktory a budoucí aspekty  //  Molecular Microbiology : journal. - 1999. - březen ( roč. 31 , č. 5 ). - S. 1295-1305 . - doi : 10.1046/j.1365-2958.1999.01273.x . — PMID 10200952 .
4. ↑ Kyrpides NC, Ouzounis CA Transkripce do archaea   // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1999. - Červenec ( roč. 96 , č. 15 ). - S. 8545-8550 . - doi : 10.1073/pnas.96.15.8545 . — PMID 10411912 .
5. ↑ Ouzounis C., Sander C. TFIIB, evoluční spojení mezi transkripčními stroji archaebakterií a eukaryot  // Cell  :  journal. - Cell Press , 1992. - Říjen ( roč. 71 , č. 2 ). - S. 189-190 . - doi : 10.1016/0092-8674(92)90347-F . — PMID 1423586 .
6. ↑ 1 2 Gehring AM, Walker JE, Santangelo TJ Transscription Regulation in Archaea  //  Journal of Bacteriology : deník. - 2016. - Červenec ( roč. 198 , č. 14 ). - S. 1906-1917 . - doi : 10.1128/JB.00255-16 . — PMID 27137495 .
7. ↑ 1 2 Renfrow MB, Naryshkin N., Lewis LM, Chen HT, Ebright RH, Scott RA Transkripční faktor B kontaktuje promotor DNA v blízkosti místa počátku transkripce archaálního komplexu iniciace transkripce  //  Journal of Biological Chemistry  : journal . - 2004. - Leden ( roč. 279 , č. 4 ). - str. 2825-2831 . - doi : 10.1074/jbc.M311433200 . — PMID 14597623 .
8. ↑ Bell SD, Kosa PL, Sigler PB, Jackson SP Orientace transkripčního preiniciačního komplexu v archaea   // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1999. - Listopad ( roč. 96 , č. 24 ). - S. 13662-13667 . - doi : 10.1073/pnas.96.24.13662 . — PMID 10570129 .
9. ↑ Paytubi S., White MF Paralog transkripčního faktoru B indukovatelného poškozením crenarcheální DNA TFB3 je obecným aktivátorem transkripce  //  Molecular Microbiology : journal. - 2009. - Červen ( roč. 72 , č. 6 ). - S. 1487-1499 . - doi : 10.1111/j.1365-2958.2009.06737.x . — PMID 19460096 .
10. ↑ 1 2 tfb - Transkripční iniciační faktor IIB - Pyrococcus woesei - gen a protein tfb . www.uniprot.org . Staženo 15. července 2018. Archivováno z originálu 16. července 2018. (neurčitý)