Archaeal transkripční faktor B - Archaeal transcription factor B

Transkripční faktor II B
1D3U.png
Krystalografická struktura transkripčního faktoru II B (nahoře; duhová barva, N-konec = modrá, C-konec = červená) v komplexu s dvouvláknovou DNA (dole).
Identifikátory
OrganismusPyrococcus woesei
Symboltfb
PDB1d3u
UniProtP61999

Archaeal transkripční faktor B (ATFB nebo TFB) je rodina bílkovin vnější transkripční faktory které řídí zahájení RNA transkripce v organismech, které spadají pod doménu Archaea.[1] Je homologní s eukaryotickým TFIIB a vzdáleněji bakteriální faktor sigma.[2] Stejně jako tyto proteiny se podílí na tvorbě transkripční preiniciační komplexy.[3] Jeho struktura zahrnuje několik konzervovaných motivů, které interagují s DNA a dalšími transkripčními faktory, zejména jediným typem RNA polymeráza který provádí přepis v Archeai.[1]

Dějiny

v bakterie a eukaryoty, proteiny TFIIB a sigma faktor se podílejí na zahájení transkripce, kde usnadňují tvorbu preiniciačního komplexu a specifickou vazbu RNA polymerázy-DNA. Archaálním protějškem těchto dvou proteinů je TFB, který byl poprvé identifikován u druhu Pyrococcus woesei v roce 1992.[4][5] Od té doby výzkum zjistil, že archaální druhy musí obsahovat alespoň jednu kopii TFB, aby fungovaly, i když některé druhy mohou mít více izoformy v jejich genomu.[6]

Struktura

TFB je jediný polypeptid o délce přibližně 280 až 300 aminokyselin a hmotnosti 34 kDa,[3] to je nutné pro nábor RNA polymeráza (RNAP) zahájit transkripci a může také ovlivnit strukturu transkripčního komplexu během změn, které nastanou před transkripcí, i když specifické mechanismy nejsou známy. Struktura TFB se skládá z amino-terminál region (TFBN) se zachovanými sekvencemi a složitými strukturami, spojenými s větší, globulární karboxylový terminál region (TFBC).[1] Zatímco N-koncová doména zprostředkovává interakce RNAP, C-koncová doména zprostředkovává interakce s komplexem tvořeným TATA boxem a TBP, sekvencí DNA a polypeptidem zapojeným do iniciace translace.[7] Stupeň zachování sekvence TFB v celé Archaei se pohybuje od 50% do 60%.[3] Pokud jde o eukaryotický ekvivalent, vykazuje TFB „vysokou úroveň strukturální a funkční ochrany“.[1] Interakce mezi TBP a sekvencí před TATA boxem řídí polaritu transkripce, „poskytuje archaeální preiniciační komplex“ a orientuje komplex ve směru, ve kterém by měl být cílový gen transkribován. TBP vykazuje obrácenou orientaci ve srovnání s eukaryotickým TFIIB.[8]

TFBN tvoří přibližně jednu třetinu bílkoviny a obsahuje obě a B-prst motiv (homologní s B prstem TFIIB) a a zinkový prst motiv,[9] druhý z nich je umístěn na aminokyselinách 2-34.[10] Velikost domény N-terminálu se pohybuje od 100 do 120 aminokyseliny v délce.[3] Síťování experimenty ukázaly, že tato doména je umístěna blízko místa zahájení transkripce. Zinkový prst interaguje s doménou RNAP docku a B-prst může ovlivňovat interakce RNAP-promotor. TFBC obsahuje motivy, které interagují s Protein vázající TATA (TBP) Prvky rozpoznávání TFB (BRE) před TATA box a sekvence DNA po proudu od TATA.[1] Jeho velikost je přibližně 180 aminokyselin, která se skládá ze dvou opakování 90-aminokyselinové sekvence. C-koncová doména konkrétně může ovlivňovat směr preiniciačního komplexu.[3] Od TFBN váže RNAP a TFBC váže komplex TBP-TATA, TBP je spojuje.[7]

Mechanismus

TFB je získáván jiným translačním faktorem, TBP, poté, co rozpozná TATA box a ohne DNA, aby mohla zahájit transkripci. TFB stabilizuje komplex TBP-DNA, takže proteiny mohou přijímat RNA polymerázu a roztavit DNA dosud neznámým mechanismem. Toto otevření DNA není v Archaei energeticky závislým procesem; protože TFB, TBP a RNAP jsou umístěny těsněji u sebe než v Eukaryi, těsnost proteinů a jejich interakce mohou poskytnout více kontaktních oblastí k otevření DNA a také k fyzickému namáhání DNA, což vede k otevřené transkripci komplex.[6]

TFB používá a zinek ion (Zn2+) jako kofaktor a přijímá jeden iont na podjednotku.[10]

Reference

  1. ^ A b C d E Micorescu M, Grünberg S, Franke A, Cramer P, Thomm M, Bartlett M (leden 2008). "Archaeal transkripce: funkce alternativního transkripčního faktoru B z Pyrococcus furiosus". Journal of Bacteriology. 190 (1): 157–67. doi:10.1128 / JB.01498-07. PMC  2223750. PMID  17965161.
  2. ^ Burton SP, Burton ZF (6. listopadu 2014). „Záhada σ: bakteriální faktory σ, archaální TFB a eukaryotický TFIIB jsou homology“. Transkripce. 5 (4): e967599. doi:10.4161/21541264.2014.967599. PMC  4581349. PMID  25483602.
  3. ^ A b C d E Soppa J (březen 1999). "Zahájení transkripce v Archaei: fakta, faktory a budoucí aspekty". Molekulární mikrobiologie. 31 (5): 1295–305. doi:10.1046 / j.1365-2958.1999.01273.x. PMID  10200952.
  4. ^ Kyrpides NC, Ouzounis CA (červenec 1999). „Transcription in archaea“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 96 (15): 8545–50. doi:10.1073 / pnas.96.15.8545. PMC  17553. PMID  10411912.
  5. ^ Ouzounis C, Sander C (říjen 1992). „TFIIB, evoluční spojení mezi transkripčními stroji archaebakterií a eukaryot“. Buňka. 71 (2): 189–90. doi:10.1016 / 0092-8674 (92) 90347-F. PMID  1423586. S2CID  11141214.
  6. ^ A b Gehring AM, Walker JE, Santangelo TJ (červenec 2016). „Regulace transkripce v Archaei“. Journal of Bacteriology. 198 (14): 1906–1917. doi:10.1128 / JB.00255-16. PMC  4936096. PMID  27137495.
  7. ^ A b Renfrow MB, Naryshkin N, Lewis LM, Chen HT, Ebright RH, Scott RA (leden 2004). „Transkripční faktor B kontaktuje promotorovou DNA v blízkosti počátečního místa transkripce archaeálního transkripčního iniciačního komplexu“. The Journal of Biological Chemistry. 279 (4): 2825–31. doi:10,1074 / jbc.M311433200. PMID  14597623.
  8. ^ Bell SD, Kosa PL, Sigler PB, Jackson SP (listopad 1999). „Orientace transkripčního preiniciačního komplexu v archaei“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 96 (24): 13662–7. doi:10.1073 / pnas.96.24.13662. PMC  24121. PMID  10570129.
  9. ^ Paytubi S, White MF (červen 2009). „Paralelní transkripční faktor B indukující poškození crenarchaeal DNA TFB3 je obecným aktivátorem transkripce“. Molekulární mikrobiologie. 72 (6): 1487–99. doi:10.1111 / j.1365-2958.2009.06737.x. PMID  19460096.
  10. ^ A b "tfb - transkripční iniciační faktor IIB - Pyrococcus woesei - gen a protein tfb". www.uniprot.org. Citováno 2018-07-15.