Transkripcijski faktor
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Transkripcijski faktor je beljakovina, ki je potrebna za pričetek transkripcije (prepisovanja), vendar ni del polimeraznega kompleksa. Veže razpoznavni element DNK. Preko protein-protein interakcij sodeluje z drugimi transkripcijskimi faktorji, s transkripcijo povezanimi faktorji (TAFi) ali z RNK-polimerazo. Ločimo dva splošna tipa transkripcijskih faktorjev:
- bazalne transkripcijske faktorje ter
- faktorje, ki kontrolirajo izražanje posameznih genov in so zato odgovorni za uravnavanje genske ekspresije.
Transkripcijski faktorji so potrebni za pričetek prepisovanja z določenega promotorja ali niza promotorjev. Sestavljeni so iz več funkcionalnih domen.
[uredi] Struktura in funkcija transkripcijskih faktorjev
Najbolje preučevani transkripcijski faktorji so transkripcijski aktivatorji. Le-ti se vežejo na regulatorna DNK-zaporedja in stimulirajo prepisovanje. Na splošno naj bi bili ti faktorji sestavljeni iz dveh domen; ena regija proteina se specifično veže na DNK, druga pa aktivira transkripcijo z interakcijo ostalih komponent transkripcijske mašinerije. Osnovna funkcija DNK vezavne domene je »zasidranje« transkripcijskih faktorjev na pravilno mesto DNK; aktivacijska domena nato neodvisno stimulira transkripcijo s povezovanjem ostalih proteinov. Mnogo DNK vezavnih domen teh proteinov je sorodnih. Domene, imenovane cinkov prst, vsebujejo ponovitve cisteinskih in histidinskih ostankov, ki vežejo cinkove ione in se pri tem zvijejo v »zankasto« strukturo (»prst«), ki veže DNK. Te domene so odkrili pri TFIIIA in Sp1.
Pri evkariontih so med vijačnica-zavoj-vijačnica proteini tudi homeodomenski proteini, ki imajo pomembno vlogo pri uravnavanju genskega izražanja med embrionalnim razvojem. Dve ostali družini DNK-vezavnih proteinov sta levcinska zadrga in vijačnica-obrat-vijačnica proteini, ki vsebujejo DNK-vezavno domeno, ki nastane z dimerizacijo dveh polipeptidnih verig. Levcinska zadrga vsebuje 4 ali 5 levcinskih ostankov, kar rezultira v hidrofobnih stranskih verigah, ki so izpostavljene na eni strani helikalne regije. Te regije služijo kot dimerizacijske domene za dve proteinski podenoti, ki skupaj vzdržujejo hidrofobne interakcije med levcinskimi stranskimi verigami. Takoj po levcinski zadrgi je regija bogata s pozitivno nabitimi aminokislinami (lizin in arginin), ki vežejo DNK. Vijačnica-obrat-vijačnica proteini imajo podobno strukturo, vendar se pri njih dimerizacijski domeni tvorita z helikalnimi regijami, ki sta ločeni z zavojem. Pomembno je namreč tudi dejstvo, da različni člani teh dveh družin (levcinska zadrga in vijačnica-obrat-vijačnica) lahko dimerizirajo med seboj. Nekatere aktivacijske domene imenovane, »kisle aktivacijske domene« so bogate z negativno nabitimi ostanki (aspartat in glutamat), drugi pa so bogati v prolinskih in glutaminskih ostankih. Te aktivacijske domene naj bi uravnavale transkripcijo tako, da interagirajo z bazalnimi transkripcijskimi faktorji (npr. TFIIB ali TFIID). Tako naj bi omogočili združitev transkripcijskega kompleksa na promotor 1
Geni, ki jih prepiše RNK-polimeraza II, imajo dva jedrna promotorja, TATA box in Inr-zaporedje, ki služita kot specifični vezavni mesti za transkripcijske faktorje. Ostala cis-delujoča regulatorna zaporedja služijo kot vezavna mesta za širok spekter regulatornih faktorjev, ki uravnavajo izražanje posameznih genov. Ta zaporedja se ponavadi nahajajo navzgor od TATA box-a. Dve zelo pogosti zaporedji sta CCAAT in GGGCGG, imenovani GC box 2. V nasprotju z omenjenimi zaporedji so nekatera zaporedja oddaljena mnogo dlje od transkripcijskega začetnega mesta (včasih več kot 10 kilobaz). Ta zaporedja imenujemo »ojačevalci« (»enhancers«). Ojačevalci, tako kot promotorju, delujejo tako, da vežejo transkripcijski faktor, ki nato regulira RNK-polimerazo. To je možno zaradi tega, ker je DNK zvita. Vezava specifičnega transkripcijskega regulatornega proteina z ojačevalcem regulira gensko izražanje med razvojem in diferenciacijo. Pomembno dejstvo je tudi, da ojačevalci ponavadi vsebujejo multifunkcionalne elemente, ki vežejo različne transkripcijske regulatorne proteine. Tak primer najdemo pri imunoglobulinskem ojačevalcu 3
