Idi na sadržaj

Preinicijacijski PIC

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Skupina ovala koja predstavlja transkripcijski preinicijacijski kompleks smještena je unutar zakrivljenog lanca DNK, između promotorske regije na jednom kraju i pojačivačke regije na drugom.
Transkripcijski preinicijacijski kompleks, predstavljen centralnim klasterom proteina, uzrokuje vezivanje RNK-polimeraza za ciljno mjesto DNK. PIC je u stanju vezati i promotorsku sekvencu blizu gena koji se transkribira i pojačivačku sekvencu u drugom dijelu genoma, omogućavajući pojačivačkim sekvencama da reguliraju gen udaljen od njega.

Preinicijacijski kompleks (skraćeno PIC) je kompleks od približno 100 proteina koji je neophodan za transkripciju gena koji kodiraju proteine kod eukariota i arheja. Preinicijacijski kompleks pozicionira RNA polimerazu II (Pol II) na genima mjesto početka transkripcije, denaturira DNK i pozicionira DNK u aktivno mjesto RNK polimeraze II za transkripciju.[1][2][3][4] Minimalni PIC uključuje RNK polimerazu II i šest općih transkripcijskih faktora: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF i TFIIH. Dodatni regulatorni kompleksi (kao što je medijator koaktivator[5] i kompleksi remodeliranja hromatina) također mogu biti komponente PIC-a.

Preinicijacijski kompleksi se također formiraju tokom transkripcije RNK polimeraze I i RNK polimeraze III.

Sastavljanje (RNK polimeraza II)

[uredi | uredi izvor]

Šablon:Nereferencirani dio Šablon:Glavna

Klasičan pogled na formiranje PIC-a na promotoru uključuje sljedeće korake:

  • protein koji veže TATA (TBP, podjedinica TFIID-a) veže se za promotor, stvarajući oštar zavoj u DNK promotora.[6]
  • Životinje imaju neke faktore povezane s TBP-om (TRF; TBPL1/TBPL2). Oni mogu zamijeniti TBP u nekim posebnim kontekstima.[7]
  • TBP regrutuje TFIIA, a zatim TFIIB, na promotor.
  • TFIIB regrutuje RNK polimerazu II i TFIIF na promotor.
  • TFIIE se pridružuje rastućem kompleksu i regrutuje TFIIH koji ima aktivnost protein kinaze (fosforiliše RNK polimerazu II unutar CTD) i aktivnost DNK helikaze (odmotava DNK na promotoru). Takođe regrutuje proteine za popravku ekscizijom nukleotida.
  • Podjedinice unutar TFIIH koje imaju ATPaznu i helikazu aktivnost stvaraju negativnu superspiraciju napetost u DNK.
  • Negativna superspiracija uzrokuje da se približno jedan okret DNK odmota i formira transkripcijski mjehurić.
  • Matricni lanac transkripcijskog mjehurića spaja se sa aktivnim mjestom RNK polimeraze II.
  • Počinje sinteza RNK.
  • Nakon sinteze ~10 nukleotida RNK i obavezne faze od nekoliko neuspjelih transkripcijskih ciklusa, RNK polimeraza II napušta promotorsku regiju kako bi transkribirala ostatak gena.

Alternativna hipoteza o PIC sastavljanju postulira regrutovanje prethodno sastavljenog "RNK polimeraza I holoenzima" direktno na promotor (sastavljen od svih, ili gotovo svih GTF-ova i RNK polimeraze II i regulatornih kompleksa), na način sličan bakterijskoj RNK polimerazi (RNAP).

Ostali preinicijacijski kompleksi

[uredi | uredi izvor]

Arheje imaju preinicijacijski kompleks koji podsjeća na minimizirani Pol II PIC, s TBP-om i arhejskim transkripcijskim faktorom B (TFB, homolog TFIIB-a). Sklapanje slijedi sličan slijed, počevši s vezivanjem TBP-a za promotor. Zanimljiv aspekt je da je cijeli kompleks vezan u inverznoj orijentaciji u usporedbi s onima koji se nalaze u eukariotskim PIC.[8] Oni također koriste TFE, homolog TFIIE-a, koji pomaže u inicijaciji transkripcije, ali nije obavezan.[9][10]

Formiranje preinicijacijskog kompleksa Pol I zahtijeva vezivanje selektivnog faktora 1 (SL1 ili TIF-IB) za središnji element promotora rDNK.[11] SL1 je kompleks sastavljen od TBP i najmanje tri TBP-vezana faktora (TAF). Za bazalne nivoe transkripcije potrebni su samo SL1 i inicijacijski kompetentan oblik Pol I (Pol Iβ), karakteriziran vezivanjem RRN3.[12][13] Za aktivirane nivoe transkripcije, potreban je i UBTF (UBF). UBTF se veže kao dimer i za uzvodni kontrolni element (UCE) i za osnovni element rDNK promotora, savijajući DNK i formirajući enhanceosom.[12][13] Utvrđeno je da SL1 stabilizuje vezivanje UBTF-a za rDNK promotor.[11] Podjedinice Pol I PIC-a razlikuju se između organizama.[14]

Pol III ima tri klase inicijacije, koje počinju s različitim faktorima koji prepoznaju različite kontrolne elemente, ali svi se konvergiraju oko TFIIIB (slično TFIIB-TBP; sastoji se od TBP/TRF, TFIIB-vezanog faktora i B″ kompleks jedinice) koji regrutuju III poljski kompleks. Ukupna arhitektura podsjeća na onu kod Pol II. Samo TFIIIB treba ostati vezan tokom elongacije.[15]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  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 (novembar 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 (maj 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. ↑ Ossipow, Vincent; Fonjallaz, Philippe; Schibler, Ueli (1. 2. 1999). "An RNA Polymerase II Complex Containing All Essential Initiation Factors Binds to the Activation Domain of PAR Leucine Zipper Transcription Factor Thyroid Embryonic Factor". Molecular and Cellular Biology (jezik: engleski). 19 (2): 1242–1250. doi:10.1128/MCB.19.2.1242. ISSN 1098-5549. PMC 116053. PMID 9891058.
  7. ↑ Duttke, SH (mart 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.
  8. ↑ Bell, SD; Jackson, SP (juni 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.
  9. ↑ Hanzelka, BL; Darcy, TJ; Reeve, JN (mart 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.
  10. ↑ Gehring, Alexandra M.; Walker, Julie E.; Santangelo, Thomas J.; Margolin, W. (15. 7. 2016). "Transcription Regulation in Archaea". Journal of Bacteriology. 198 (14): 1906–1917. doi:10.1128/JB.00255-16. PMC 4936096. PMID 27137495.
  11. 1 2 Friedrich, J. Karsten; Panov, Kostya I.; Cabart, Pavel; Russell, Jackie; Zomerdijk, Joost C.B.M. (august 2005). "TBP-TAF Complex SL1 Directs RNA Polymerase I Pre-initiation Complex Formation and Stabilizes Upstream Binding Factor at the rDNA Promoter". Journal of Biological Chemistry. 280 (33): 29551–29558. doi:10.1074/jbc.m501595200. ISSN 0021-9258. PMC 3858828. PMID 15970593.
  12. 1 2 Russell, Jackie; Zomerdijk, Joost C.B.M. (februar 2005). "RNA-polymerase-I-directed rDNA transcription, life and works". Trends in Biochemical Sciences. 30 (2): 87–96. doi:10.1016/j.tibs.2004.12.008. ISSN 0968-0004. PMC 3858833. PMID 15691654.
  13. 1 2 Goodfellow, Sarah J.; Zomerdijk, Joost C. B. M. (28. 6. 2012), Basic Mechanisms in RNA Polymerase I Transcription of the Ribosomal RNA Genes, Subcellular Biochemistry, 61, Dordrecht: Springer Netherlands, str. 211–236, doi:10.1007/978-94-007-4525-4_10, ISBN 978-94-007-4524-7, PMC 3855190, PMID 23150253, pristupljeno 30. 10. 2023
  14. ↑ Grummt, Ingrid (15. 7. 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.
  15. ↑ 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.

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]

Šablon:Ćelijska signalizacija

Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Preinicijacijski_PIC&oldid=3769383"