Transkriptionsfaktor II B

GTF2B
Protein GTF2B PDB 1c9b.png
Tillgängliga strukturer
PDB Ortologisk sökning:
Identifierare
, TF2B, TFIIB, allmän transkriptionsfaktor IIB
Externa ID:n
Ortologer
Arter Mänsklig Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

RefSeq (protein)

Plats (UCSC)
PubMed -sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

Transkriptionsfaktor II B ( TF II B ) är en allmän transkriptionsfaktor som är involverad i bildningen av RNA-polymeras II- preinitieringskomplexet (PIC) och hjälper till att stimulera transkriptionsinitiering . TF II B är lokaliserat till kärnan och ger en plattform för PIC-bildning genom att binda och stabilisera DNA-TBP ( TATA-bindande protein )-komplexet och genom att rekrytera RNA-polymeras II och andra transkriptionsfaktorer. Den kodas av TFIIB -genen och är homolog med arkeal transkriptionsfaktor B och analog med bakteriella sigmafaktorer .

Strukturera

TF II B är en enkel 33kDa polypeptid bestående av 316 aminosyror . TF IIB består av fyra funktionella regioner: den C-terminala kärndomänen; B-länken; B-läsaren och det aminoterminala zinkbandet.

TF II B gör protein-protein-interaktioner med TATA-bindande protein (TBP) subenheten av transkriptionsfaktor IID och RPB1 subenheten av RNA polymeras II .

TF II B gör sekvensspecifika protein-DNA-interaktioner med B-igenkänningselementet (BRE), ett promotorelement som flankerar TATA-elementet .

Handlingsmekanism

Det finns sex steg i mekanismen för TF II B-verkan i bildandet av PIC och transkriptionsinitiering:

  1. RNA-polymeras II rekryteras till DNA genom TF II BB-kärnan och B-bandet.
  2. RNA-polymeras II lindar upp DNA, med hjälp av TF II BB-linkern och B-läsaren (öppen komplexbildning).
  3. RNA-polymeras II väljer ett startställe för transkription, med hjälp av TF II B B-läsaren.
  4. RNA-polymeras II bildar den första fosfodiesterbindningen .
  5. RNA-polymeras II producerar korta abortiva transkript på grund av sammandrabbningar mellan begynnande RNA och TF II B B-läsarslingan.
  6. Förlängning av begynnande RNA till 12-13 nukleotider leder till utstötning av TF II B på grund av ytterligare sammanstötningar med TF II B.

Interaktioner med RNA-polymeras II

Var och en av de funktionella regionerna av TF II B interagerar med olika delar av RNA-polymeras II. Det aminoterminala B-bandet är beläget på dockdomänen av RNA-polymeras II och sträcker sig in i klyftan mot det aktiva stället. Förlängning av B-bandet är B-läsaren som sträcker sig via RNA-utgångstunneln till bindningsstället för DNA-RNA-hybriden och mot det aktiva stället . B-linkern är regionen mellan B-läsaren och B-kärnan som finns i klyftan av RNA-polymeras II och som fortsätter med rodret och klämmans spiralformade spiral tills den når den C-terminala B-kärnan som finns ovanför väggen på RNA-polymeras II. B-läsaren och B-linkern består av mycket konserverade rester som är placerade genom RNA-polymeras II-tunneln mot det aktiva stället och säkerställer tät bindning, utan dessa nyckelrester skulle dissociation uppstå. Dessa två domäner tros också justera positionen för några av de mer flexibla områdena av RNA-polymeras II för att möjliggöra den exakta positioneringen av DNA:t och tillåta tillägg av de nya NTP:erna på den begynnande RNA-kedjan. Vid bindning av RNA-polymeras II orsakar B-läsaren och B-linkern lätt ompositionering av utsprångsdomänen av RNA-polymeras II, vilket tillåter en väsentlig andra magnesiumjon att binda i det aktiva stället. Den bildar ett betaark och en ordnad slinga som hjälper till med stabiliteten i strukturen när transkription initieras.

Öppna och slutna komplex

De öppna och slutna konformationerna hänvisar till DNA:ts tillstånd och om mallsträngen har separerats från icke-mallsträngen inom PIC. Platsen där DNA öppnar sig för att bilda bubblan ligger ovanför en tunnel som är kantad av B-kärnan, B-linkern och B-läsaren samt delar av RNA-polymeras II. B-linkern hittas direkt i linje med den punkt där DNA öppnar sig och i det öppna komplexet finns den mellan de två DNA-strängarna, vilket tyder på att den har en roll i promotorsmältning, men den har ingen roll i det katalytiska RNA:t syntes. Även om TF II B behåller en liknande struktur i båda konformationerna avbryts en del av de intramolekylära interaktionerna mellan kärnan och B-läsaren när DNA öppnas.

Efter DNA-smältning måste transkriptionsinitiatorn (Inr) placeras på DNA:t så att TSS kan identifieras av RNA-polymeras II och transkription kan börja. Detta görs genom att föra DNA:t genom "malltunneln" och DNA:t skannas, leta efter Inr och placera det i en position som säkerställer att transkriptionsstartstället är lokaliserat på rätt plats av det aktiva stället för RNA-polymeras. B-läsaren av TF II B finns i malltunneln och är viktig för att lokalisera Inr, mutationer i B-läsaren gör att TSS förändras och därför sker felaktig transkription (även om PIC-bildning och DNA-smältning fortfarande äger rum). Jäst är ett särskilt bra exempel på denna inriktning eftersom jäst-Inr-motivet har en strikt konserverad A-rest i position 28 och i den öppna komplexa modellen kan en komplementär T-rest hittas i B-läsarhelixen. När denna T-rest är muterad var transkriptionen signifikant mindre effektiv och betonade rollen som B-läsaren.

B-läsarslingan tros vidare stabilisera NTP på det aktiva stället och, på grund av sin flexibilitet, tillåta nukleinsyrorna att förbli i kontakt under den tidiga syntesen av RNA-molekylen (dvs stabiliserar den växande RNA-DNA-hybriden)

Släpp

När RNA-transkriptet når 7 nukleotider långt går transkriptionen in i förlängningsfasen, vars början kännetecknas av kollapsen av DNA-bubblan och utstötningen av TF II B. Detta tros bero på att det begynnande RNA:t kolliderar med B-linkern helix när den är 6 baser lång och vid ytterligare förlängning till 12-13 baser kommer den att kollidera med B-läsaren och B-bandet vilket leder till dissociation. DNA-duplexet krockar också med B-linkern ovanför rodret (orsakat av återlindning av DNA:t till en dubbelhelix).

Fosforylering

TF IIB är fosforylerad vid serin 65 som finns i B-läsardomänen. Utan denna fosforylering sker inte transkriptionsinitiering. Det har föreslagits att den allmänna transkriptionsfaktorn TF II H skulle kunna fungera som kinas för denna fosforylering även om mer bevis behövs för att stödja detta. Även om TF II B inte reser med RNA-polymeras II-komplexet längs DNA:t under förlängning, har det nyligen föreslagits att det har en roll i genlooping som länkar promotorn till genens terminator. Ny forskning har dock visat att en utarmning av TF II B inte är dödlig för celler och transkriptionsnivåerna påverkas inte signifikant. Detta beror på att över 90 % av däggdjurspromotorerna inte innehåller en BRE (B-igenkänningselement) eller TATA-boxsekvens som krävs för att TF IIB ska binda. Utöver detta har TF II B-nivåer visat sig fluktuera i olika typer av celler och vid olika punkter i cellcykeln, vilket stöder beviset att det inte krävs för all RNA-polymeras II-transkription. Genlooping är beroende av interaktionen mellan fosforylerade serinrester som finns på den C-terminala domänen av RNA-polymeras II och polyadenyleringsfaktorer. TF IIB behövs för interaktionen av promotorer med dessa polyadenyleringsfaktorer , såsom SSu72 och CstF-64 . Det har också föreslagits att både bildning av genslingor och kollapsen av DNA-bubblan är ett resultat av TF IIB -fosforylering; det är dock oklart om denna genloopbildning är en orsak eller konsekvens av transkriptionsinitiering.

Likheter i andra transkriptionskomplex

RNA-polymeras III använder en faktor som liknar TF II B som kallas Brf (TF II B-relaterad faktor) som också innehåller ett konserverat zinkband och C terminal kärna. Emellertid avviker strukturen i den mer flexibla linkerregionen även om Brf fortfarande innehåller mycket konserverade sekvenser i samma positioner som B-läsaren och B-linkern finns. Dessa konserverade regioner utför förmodligen liknande funktioner som domänerna i TF II B. RNA-polymeras I använder inte en faktor som liknar TF II B; man tror dock att en annan okänd faktor fyller samma funktion. Det finns ingen direkt homolog för TF II B i bakteriella system men det finns proteiner som binder det bakteriella polymeraset på ett liknande sätt utan sekvenslikhet. Speciellt innehåller det bakteriella proteinet σ70 domäner som binder polymeraset vid samma punkter som B-länkaren, B-bandet och B-kärnan. Detta är särskilt uppenbart i σ3-regionen och region 4-linkern som kan stabilisera DNA:t i det polymerasaktiva stället.

Klinisk signifikans

Antiviral aktivitet

Nyligen genomförda studier har visat att minskade TF II B-nivåer inte påverkar transkriptionsnivåer i celler, detta tros delvis bero på att över 90 % av däggdjurspromotorerna inte innehåller en BRE- eller TATA-box. Det har emellertid visats att TF II B är avgörande för in vitro -transkriptionen och regleringen av herpes simplex-viruset . Detta tros bero på likheten TF II B har med cyklin A. För att genomgå replikering stoppar virus ofta värdcellers progression genom cellcykeln, med hjälp av cykliner och andra proteiner. Eftersom TF II B har en liknande struktur som cyklin A har det föreslagits att utarmade nivåer av TF II B kan ha antivirala effekter.

Neurodegeneration

Studier har visat att bindningen av TF II B till TBP påverkas av längden på polyglutaminkanalen i TBP. Förlängda polyglutaminkanaler som de som finns i neurodegenerativa sjukdomar orsakar ökad interaktion med TF II B. Detta tros påverka transkriptionen i dessa sjukdomar eftersom det minskar tillgängligheten av TF II B för andra promotorer i hjärnan eftersom TF II B istället interagerar med de expanderade polyglutaminkanalerna.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Transcription_factor_II_B&oldid=1078853825 "