Transkripsiyon faktörü

Rattus norvegicus'tan bir glukokortikoid reseptörünün DNA bağlanma alanı ve eşleşen bir DNA parçası

Olarak , moleküler biyoloji, bir transkripsiyon faktörü olan bir protein için önemli olan başlatma bölgesinin RNA polimeraz sırasında transkripsiyon . Uzatma ve sonlandırmanın düzenlenmesinde de yer alabilir . Transkripsiyon faktörleri DNA'ya bağlanabilir ve promotörü aktive edebilir veya baskılayabilir . Doğrudan DNA'ya değil, örneğin diğer DNA bağlayıcı proteinlere bağlanan transkripsiyon faktörleri de vardır . Genel (bazal) ve gene özgü transkripsiyon faktörleri arasında bir ayrım yapılır.

Genel transkripsiyon faktörleri

Transkripsiyon için gerekli protein komplekslerinin alt birimleri olarak genel transkripsiyon faktörleri çeşitli görevleri üstlenir ve ya doğrudan DNA'ya , örneğin promoter elementler ( örn . TATA kutusu ) gibi genel motiflere , RNA polimeraza veya diğer proteinlere bağlanır . ön başlatma kompleksi .

Bu "bazal" transkripsiyon faktörleri her zaman diğer proteinlerle kompleksler olarak görünür. DNA'ya bağlanarak, RNA polimeraz için bir tür "platform" oluştururlar, polimeraz platforma bağlanır ve transkripsiyon başlatılır. Transkripsiyon faktörleri yapılarında çeşitlidir ve farklı görevleri vardır. Bazılarının önemli düzenleyiciler için bağlanma bölgeleri vardır (örn., Antiterminatörler için ), diğerleri protein kinaz işlevlerine sahiptir veya helikaz aktivitesi gösterir (örn. TAF250-TFIID). Her yerde bulunurlar, i. H. Bir organizmanın tüm hücrelerinde eşit olarak bulunur ve genellikle spesifik gen düzenlemesinde hiçbir rolü yoktur.

Spesifik transkripsiyon faktörleri

Spesifik transkripsiyon faktörleri, polimeraza hangi genin kopyalanacağını söyler . Bu nedenle, yalnızca düzenledikleri genin aktive edileceği (veya duruma bağlı olarak, aynı zamanda bastırıldığı) hücrelerde bulunurlar. Bağlandıkları DNA alanları , transkripsiyon faktörü tarafından tanınan ve bağlanan spesifik bir diziye ( güçlendiriciler veya susturucular gibi cis öğeleri ) sahiptir. Spesifik transkripsiyon faktörleri çoğunlukla protein kinazlar tarafından aktive edilir . Aktivasyon, bir reseptör tarafından tetiklenen uzun bir sinyal iletim zincirinin sonudur.

Aktivatörler iki prensip üzerinde çalışır:

  1. RNA polimeraz kompleksini bağlarlar. Bu, polimeraza , aktive edilmiş destekleyiciye daha yüksek bir bağlanma afinitesi verir ; bu, artık daha güçlü bir şekilde bağlandığı veya hızlandırıcı gücünün arttığı (saniyede en fazla bir başlatma) ve sonraki protein kodlama sekansının daha yoğun bir şekilde ifade edildiği anlamına gelir.
  2. Histon asetil transferaz fonksiyonlarına sahipler veya alıyorlar. Histonların asetilasyonu kromatini gevşetir ve bu da RNA polimerazın DNA'ya daha iyi erişimini sağlar. Bu nedenle buna daha iyi bağlanabilir ve dolayısıyla daha verimli bir şekilde yazılabilir.

Bastırıcılar zıt prensipte çalışır, histon deasetilazlar DNA'nın daha yoğun bir şekilde paketlenmesine yol açar ve polimeraz bağlanma bölgelerinin bloke edilmesi bağlanma afinitesinin düşmesine yol açar. Karmaşık bir düzenleme, birçok farklı transkripsiyon faktörünün ağ benzeri etkileşimi yoluyla ortaya çıkar.

Transkripsiyon faktörlerinin aktivitesi, düzenlemeleri ile belirlenir.

Tarafından düzenlenir

  • Ligandların bağlanması ( steroid hormonları , östrojenler , vitaminler , tiroid hormonları )
  • Fosforilasyonlar ( kinazlar , fosfatazlar )
  • Sumolasyon
  • Asetilasyon
  • Olgunlaşma (zara tutturulmuş reseptörlerin alanları)
  • Konsantrasyon (düşük konsantrasyonlar aktive olur, yüksek konsantrasyonlar reaksiyonu engeller)
  • DNA bağlanması
  • Ko-faktörlerin bağlanması (ko-faktörlerin bağlanması, transkripsiyonu aktive eder veya inhibe eder)
  • Heterodimerlerin oluşumu (sadece kompleksler destekleyicileri aktive eder)
  • DNA bağlanma bölgesinin tıkanması (bağlı TF üzerindeki ligand, transkripsiyonu önler)
  • DNA bağlanma bölgesinden yer değiştirme (baskılayıcılar, aktifleştirici TF'nin bağlanmasını önler)
  • Koşullandırma (etkileşim sırası)

Transkripsiyon faktörlerinin türleri

Jochen Graw'a göre farklı tipler:

Spesifik transkripsiyon faktörlerine örnekler

Edebiyat

  • Manfred Gossen, Jorg Kaufmann, Steven J. Triezenberg, S. Akira, Eric H. Asker, E. Assenat, B. Baumann, Don Lee Bohl, N. Corbi: Transkripsiyon faktörleri . Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-21095-4 .
  • Joseph Locker: Transkripsiyon faktörleri . BIOS, Oxford 2001, ISBN 0-12-454345-6 .
  • Gregg L. Semenza : Transkripsiyon faktörleri ve insan hastalığı . Oxford University Press, New York 1999, ISBN 0-19-511239-3 .
  • Colin R. Lickwar, Florian Mueller ve diğerleri: Genom çapında protein-DNA bağlanma dinamikleri, transkripsiyon faktörü işlevi için moleküler bir kavrama önermektedir. İçinde: Doğa. 484, 2012, s. 251-255, doi : 10.1038 / nature10985

Bireysel kanıt

  1. ^ JC Reese: Bazal transkripsiyon faktörleri . In: Genetik ve gelişimle ilgili güncel görüş (Curr. Opin. Genet. Dev.) . Cilt 13, No. 2, Nisan 2003, s. 114-8. PMID 12672487 .
  2. ^ Jochen Graw: Genetik. 4. baskı, Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-24096-9 .