Negativ förlängningsfaktor

Proteinstrukturen för E-subenheten av den negativa förlängningsfaktorn (NELF-E).

Inom molekylärbiologi är NELF (negativ förlängningsfaktor) ett proteinkomplex med fyra subenheter (NELF-A, NELF-B, NELF-C/NELF-D och NELF-E) som negativt påverkar transkriptionen av RNA - polymeras II ( Pol II) genom att pausa cirka 20-60 nukleotider nedströms från transkriptionsstartstället (TSS).

Strukturera

NELF har fyra subenheter inom sitt komplex som är följande: NELF-A, NELF-B, NELF-C/NELF-D och NELF-E. NELF-A-subenheten kodas av genen WHSC2 (Wolf-Hirschhorns syndromkandidat 2). Mikrosekvenseringsanalys visade att NELF-B var det protein som tidigare identifierats som kodat av genen COBRA1 . Det är okänt huruvida NELF-C och NELF-D är peptider som härrör från samma mRNA med olika translationsinitieringsställen ; skiljer sig möjligen endast i ytterligare 9 aminosyror för NELF-C vid N-terminalen , eller peptider från helt olika mRNA. Ett enda NELF-komplex består av antingen NELF-C eller NELF-D, men inte båda. NELF-E är också känd som RDBP .

Funktion och interaktioner

NELF ligger i kärnan . NELF binder i ett stabilt komplex med DSIF (5,6-diklor-1-β-d-ribofuranosylbensimidazol (DRB)-känslighetsinducerande faktor) och RNA-polymeras II tillsammans, men inte med någondera ensam. På grund av sin roll i transkription är NELF också en nyckelspelare i den negativa funktionen av DSIF. NELF arbetar också med DSIF för att hämma hastigheten för Pol II under förlängningsfasen i transkription. I D. melanogaster påverkas HSP70-genen av NELF och DSIF genom induktion av proximala pauser. Man tror att NELF uppstod för att hjälpa DSIF genom att förstärka dess negativa effekter för att öka genuttryckskontrollen. P-TEFb (positiv transkriptionsförlängningsfaktor b) hämmar effekten av NELF och DSIF på Pol II-förlängning, via dess fosforylering av serin -2 i den C-terminala domänen av Pol II, och SPT5-subenheten av DSIF, vilket orsakar dissociation av NELF .

Regulatoriska element, inklusive negativ förlängningsfaktor (NELF) och förstärkar-RNA (eRNA) kontrollerar transkriptionen av en gen till budbärar-RNA i metazoer (djur). En aktiv förstärkarregulatorisk region av DNA möjliggörs att interagera med promotor-DNA-regionen i dess målgen genom bildandet av en kromosomloop. Detta kan initiera budbärar-RNA (mRNA)-syntes av RNA-polymeras II (RNAP II) bundet till promotorn vid transkriptionsstartstället för genen. Slingan stabiliseras av ett arkitektoniskt protein förankrat till förstärkaren och ett förankrat till promotorn och dessa proteiner förenas för att bilda en dimer (röda sicksackar). Specifika regulatoriska transkriptionsfaktorer binder till DNA-sekvensmotiv på förstärkaren. Allmänna transkriptionsfaktorer binder till promotorn. När en transkriptionsfaktor aktiveras av en signal (här indikerad som fosforylering visad av en liten röd stjärna på en transkriptionsfaktor på förstärkaren) aktiveras förstärkaren och kan nu aktivera sin målpromotor. Den aktiva förstärkaren transkriberas på varje DNA-sträng i motsatta riktningar av bundna RNAP II. Mediator (ett komplex bestående av cirka 26 proteiner i en interagerande struktur) kommunicerar regulatoriska signaler från förstärkarens DNA-bundna transkriptionsfaktorer till promotorn. NELF, i komplex med DSIF och RNAP II, kan pausa transkription. Interaktion av eRNA med NELF kan frigöra NELF och möjliggöra produktiv förlängning av mRNA.

En annan mekanism, interaktion av förstärkar-RNA med NELF, orsakar dissociation av NELF från RNA-polymeras II , vilket resulterar i produktiv förlängning av mRNA , som studerats i två omedelbart tidiga gener .

Men många mekanismer genom vilka NELF och DSIF fungerar är fortfarande oklara. NELF-homologer finns i vissa metazoaner (t.ex. insekter och ryggradsdjur) men har inte hittats i växter, jäst eller nematoder (maskar).

Interaktioner efter underenhet:

NELF-A: Pol II-komplex.

NELF-B: KIAA1191, NELF-E och en tidig sekvens av BRCAl .

NELF-C/D: ARAF1, PCF11 och KAT8.

NELF-E: NELF-B och HIV TAR RNA.

NELF genomgår fasseparation in vitro och kondensation in vivo

Klinisk signifikans

NELF-komplexet är också möjligen en aktör i värvningen av genen PCF11 till den stoppade Pol II i HIV-1- latens. NELF-A kan spela en roll i fenotypen av Wolf-Hirschhorns syndrom (WHS) eftersom det är kartlagt till det kritiska området för deletion på den korta armen av kromosom 4 . Pol II-pausning kontrollerad av NELF är en nyckelkälla för R-loop- aggregation i bröstepitelceller som är BRCA1-brist, vilket i slutändan kan leda till tumörbildning .