Anti-sigma faktorer

Tecknad representation av T4 anti-sigma-faktor Audrey Stevens inhibitor, PDB-post

Vid reglering av genuttryck i prokaryoter binder anti-sigma-faktorer till sigma -faktorer och hämmar transkriptionsaktivitet . Anti-sigma-faktorer har hittats i ett antal bakterier, inklusive Escherichia coli och Salmonella , och i T4-bakteriofagen . Anti-sigma-faktorer är antagonister till sigma-faktorerna, som reglerar många cellprocesser inklusive flagellär produktion, stressrespons, transport och celltillväxt. Till exempel är anti-sigma faktor 70 Rsd i E. coli närvarande i den stationära fasen och blockerar aktiviteten av sigma faktor 70 som i huvudsak initierar gentranskription. Detta tillåter sigma S-faktorn att associera med RNA-polymeras och styra uttrycket av de stationära generna. Även om bindning av Rsd till σ70 har visats och många strukturella studier på Rsd har utförts, är den detaljerade verkningsmekanismen fortfarande okänd.

Allmän information

Anti-sigma faktor binder till sigma faktor och hämmar dess aktivitet.

Sigma-faktor är ett viktigt protein som startar transkriptionen genom att binda till RNAP , anti-sigma-faktor är ett protein som hämmar aktiviteterna av sigma-faktor påverkas av flera mekanismer som att lägga upp anti-sigma-faktor mellan sigma eller vrida anti-sigma-faktorn runt sigma.

"I bakterier är regleringen av genuttryck grunden för anpassningsförmåga, morfogenes och cellulär differentiering. Från alla de olika regulatoriska skikten är reglering av transkriptionsinitiering ett mycket viktigt steg för att kontrollera genuttryck."

Varje sigmafaktor har en tillhörande anti-sigmafaktor som reglerar den. Dessa anti-sigma-faktorer är uppdelade i antingen cytoplasmatiska eller inre membranbundna anti-sigma-faktorer. Cytoplasmatiskt bundna anti-sigma-faktorer består av FlgM, DnaK, RssB och HscC. Inre membranbundna anti-sigma-faktorer består av FecR & RseA. Anti-sigma-faktorer transkriberas samtidigt med deras associerade sigma-faktor. Detta ger upphov till en negativ återkopplingsslingeffekt , som bidrar till att upprätthålla korrekta nivåer av båda kontrastfaktorerna.

Vissa forskningsstudier visar att på grund av deras förmåga att hämma vissa cellprocesser och aktivera andra, kan anti-sigma-faktorer sannolikt spela en viktig roll i funktionen snarare än att vara sigmafaktorförstörare. Forskare har studerat flera anti-sigma-faktoraktiviteter i cellen, såsom RsrA (redox-känslig), som är en nyckelsensor för tiol-disulfid och en negativ regulator av σR (binder σR och hämmar σR-riktad transkription endast in vitro), vad innebär att det behöver några känsliga förhållanden för att hända. De drar slutsatsen med att använda Thioredoxin att det kan minska oxiderande RsrA.

Mekanism

Det finns fyra steg för att starta komplexet: för det första visas den relativa sigmafaktorn i en viss miljösignal. För det andra interagerar olika transkriptionsfaktor och sigmafaktor med deras motsvarande anti-sigmafaktor. För det tredje har anti-sigma-faktor olika roller: antingen förbli inte aktiv eller aktivera den i en specifik miljösignal. Slutligen, eftersom signalerna försvinner, hämmar anti-sigmafaktor sigmafaktorn genom inneslutning.

Specialiserade anti-sigma faktorer

Hos prokaryoter har E. coli sju olika sigmafaktorer beroende på miljötillståndet. Var och en av de specifika anti-sigma-faktorerna, se tabellen nedan för detaljer:

Sigma faktor Relaterad anti-sigma faktor
σ 70 Rsd och HscC
σ 24 RseA
σ 28 FIGM
σ 32 Dnak
σ 38 RssB
σ 54 EBP
σ 19 FecR

Som ett annat exempel på anti-sigmafaktor är σH som reglerar det osmotiska stresssvaret och den morfologiska differentieringen i Streptomyces coelicolor allteftersom studieresultaten. Från samma studie kan man dra slutsatsen att varje anti-sigma-faktor har en specifik genplacering att verka och påverka i cellen.

Anti sigma faktor och E. coli

I E. coli tillåter anti-anti-sigma-faktorer reglering av transkription och därför ett differentierat genuttryck som svar på miljöförhållanden. Anti-anti-sigma-faktorer kan därmed fungera som negativa eller positiva regulatoriska element, beroende på dess klassificering.

I Bakteriofag

T4-bakteriofag använder anti-sigma-faktor för att förstöra Escherichia coli- polymeraset för att styra exklusiv transkription av sina egna gener.

(AsiA är en anti-sigmafaktorgen som krävs för att bakteriofag T4 ska utvecklas). Vilket betyder att AsiA är en viktig anti-sigma faktor i bakteriofag.

Sigma B-faktor i Bacillus subtilis

Sigma B var den första anti-sigma faktorn som identifierades i en bakterie. Det finns i Bacillus subtilis och andra liknande bakterier. Sigma B är en stressresponsfaktor som spelar en roll för överlevnad och mot förstörelse som kan orsakas av andra organismer såsom däggdjur. Allmänna stressreaktioner som styrs av Sigma B stimuleras av saker som temperatur, saltkoncentration, energiutarmning, etc. När Sigma B har aktiverats binder det till RNAP och känner igen en promotor, vilket orsakar hämning av stimuli. Eftersom Sigma B-ortologer är bevarade i olika grampositiva bakterier, spelar denna anti-sigmafaktor en viktig roll i utvecklingen av olika bakterier och deras förmåga att svara på stressfaktorer. Forskare har funnit att antisigmafaktorn, Sigma B, kontrollerar mer än 150 gener som är inflytelserika i stressrespons.

RsbW i Bacillus subtilis

När Bacillus subtilis inte är under stressförhållanden, regleras den negativt av anti-sigmafaktorn, Rsbw. RsbW är en anti-sigma-faktor som reglerar en annan anti-sigma-faktor, sigma B. RsbW binder till sigma B och hindrar det från att bilda ett RNA-polymerasholoenzym. Men under stressade förhållanden konkurrerar den ofosforylerade formen av proteinet, RsbV, med Sigma B om bindning till RsbW. RsbV binder till RsbW, vilket tillåter sigma B att binda till kärn-RNA-polymeraset, vilket resulterar i uttryck av stressrespons.

Vidare läsning

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Anti-sigma_factors&oldid=1136418873 "