"Niektóre aspekty regulacji elongacji transkrypcji"

Niektóre aspekty regulacji elongacji
transkrypcji
Olga Puchta
Niektóre aspekty regulacji elongacji
transkrypcji
• Znaczenie dla ludzkiego zdrowia
• Pogmatwana kontrola białek biorących w
niej udział
• Wysoka konserwacja
• Wszechobecność
Polimeraza RNA
• fagi – 1 podjednostka
• Bakterie i eukarionty – wielopodjednostkowe
RNA polimerazy eukariotyczne :
I - 5.8S , 18S , 26S rRNA
II - białka , snRNA
III – 5S rRNA , tRNA , snRNA , 7SL RNA
WIĄZANIE PROMOTORA I INICJACJA
U eukariontów – znaczące powiązania zajść przy
promotorze z procesem elongacji
3. Regulacja odpowiedzi na szok cieplny u
Drosophila melanogaster
5. Rpb 4 i Rpb 9 - 2 z 12 podjednostek polimerazy
RNA II z S. cerevisiae
• nie są nieodzowne dla jej funkcjonowania
• wplątane w zachodzenie połączonych z
transkrypcją ścieżek naprawy
Rpb4 - łączy się w kompleks 1:1 z Rpb7
Gdy brak Rpb 4
Rpb7 nie tworzy stabilnego wiązania z polimerazą
Enzym traci obie podjednostki
Nie może wydajnie inicjować transkrypcji in vitro
Rpb 9
• Drożdżowa polimeraza RNA II bez Rpb9
In vivo: zdolna do rozpoznawania rejonów
promotorowych, inicjuje także kilka
alternatywnych miejsc powyżej
transkryptu
In vitro: zmienione właściwości elongacji
– Rozpoznawanie blokad
– Zredukowana możliwość odpowiedzi na Tf II S
ELONGACJA
• Zmany konformacyjne pomiędzy podjednostkami polimerazy
wymagane do przejścia z formy inicjującej do wydłużającej
• Ruchomość centrum katalitycznego podczas elongacji
• Alternatywne konformacje mogą wyjaśniać różne losy
spauzowanegokompleksu elongacyjnego
• Przemiany regulacyjne poszczególnych podjednostek
polimerazy RNA II
Rpb1, Rbp2, Rpb9, Rpb6
Rpb1 i Rpb2 - największe podjednostki
eukariotycznej jądrowej
polimerazy RNA II
- decydujące w katalizie
4. C-koniec Rpb1 siedmioaminokwasowe
sekwencje powtórzone, których stan
ufosforylowania wpływa na elongacje
6. Rpb1 oddziałuje z Tf II S
Rpb9
• Funkcjonalne interakcje z Tf II S
• Regiony ważne dla elongacji
• Analogi w polimerazach I i III (Rpc11)
Rpb6
• Wydaje się, że także oddziałuje z Tf II S
• Gen RPB6 wrażliwy na 6-azauracyl
• Niezbędny do wiązania Rpb4 i Rpb7 przez
polimeraze II
POSTTRANSLACYJNE MODYFIKACJE
POLIMERAZY
1. Fosforylacja
Rpb1 – powtarzalne sekwencje siedmiu
aminokwasów na CTD, z
wieloma potencjalnymi
miejscami do fosforylacji
YSPTSPS
Dwie pierwotne formy Rpb1
II a
- duża mobilność
- podejrzana o hipofosforylację, ale jej stan nie jest
jasny
-> preferowana do kompleksu inicjacyjnego
II o - porusza się wolniej
- ufosforylowana przy:
Ser – w pozycji 5 - wczesny kompleks
przy elongacji
Ser – w pozycji 2 – późne stany
elongacji
( Tyr – w enzymach ssaczych)
Karen M. Arndt Caroline M. Kane Voi. 19 Issue: 10, October , 2003
2. Inne typy kowalencyjnych i strukturalnych
modyfikacji
Glikolizacja, in vivo (rola nie znana)
Ubikwitynacja - w razie zniszczeń
(Def1 i Rad 26)
? Izomeryzacja - izomeraza prolylowa
wiąże się z CTD Rpb1
[acetylacja – na razie tylko histony i TF]
•
•
ELONGACJA TRANSKRYPCJI A
BIOLOGA ORGANIZMÓW
• Wirusy – np. SV40, VSV , pox-wirusy i
adenowirusy
->patogenność zależna od
aktywności kontroli elongacji
przez białka wirusa
• Mutanty czynników elongacyjnych, np.:
IKAP –> rodzinna dysautonomia
ELL -> leukemie
LEP(P)ER – (ang.) TRĘDOWATY