Czyniki Transkrypcyjne u Eukariota.
Czynniki te mają dwie aktywności. Wiązą się z miejscem swojego wiązania w DNA specyficzne i zapoczątkowują transkrypcję. Opowiedzialne za to mogą być odrębne domeny białkowe:
-aktywująca
- wiążąca DNA
- domeny dimeryzacyjne – ponieważ czynniki dimeryzacyjne często są w postaci dimerów.
- domeny wiązania ligandów – mają niektóre czynniki transkrypcyjne umożliwienie regulacji.
Wszystkei 4 domeny mają receptory hormonów steroidowych.
DOMENY WIĄŻĄCE DNA
Domena helisa –zwrot- helisa – charakterystyczna dla białek posiadających 60 aminokwasową homeodomenę.
Domena palca cynkowego.
Dwie formy:
Model C2H2 (Cys 2 His2) – Tworzona jest pętla z 12 aminokwasów spięta przez dwie reszty Cysteiny i dwie histydyny wiązaniami koordynacyjnymi z jonem cynku.- tetraedryczna klamra. Odcinek ten fałduje się tworząc da odcinki struktury beta i jeden odcinek alfa helisy. I to ona wiąze się z DNA w dużym rowku. Rejon alfa helisy posiada konserwatywną sekwencje aminokwasów. Wystepuje w czynnikach transkrypcyjnych TFIIIA (9 palców) SP1 ( 3 kopie). Zawsze minimum 3 palce cynkowe by związać DNA.
Model C4 - Występuje w niektórych czynnikach transkrycpycjncyh. Tworzy z C2H2 bardziej złożoną strukturę.
Domena zasadowa – wiąże się zazwyczaj z domenami dimeryzacyjnymi. Tworząc zasadowy suwak leucynowy lub zasadowy HLH. Musza być w zdimeryzowanych białkach żeby reagować z DNA
DOMENY DIMERYZACYJNE
Suwak leucynowy. – białka takie posiadają hydrofobowe reszty leucynowe wkażdej 7 pozycji aminokwasowej w rejonie. Rejon ten tworzy strukturę helisy alfa, a regularne rozmieszczenie reszt leucynowych powoduje że znajdują się one tylko po jednej stronie helisy. Na zasadzie wiązań hydrofobowych, dimeryzują one białka poprzez interakcje ze sobą. Tworzy się wówczas struktura oplatających się helis. Często związane z zasadowymi domenami wiążącymi ale nie tylko.
Motyw Helisa pętla helisa – Działa podobnie, ale na każdym monomerze białka, rejon alfa helisy jest rozdzielony fragmentem łańcucha niehelikalnego. Struktura taka występuje w rodzinie białek MyoD. Również często związany z domenami zasadowymi.
DOMENY AKTYWUJĄCE TRANSKRYPCJĘ
Kwaśne domeny aktywujące- tudzież kwaśne kleksy. Nie wiadomo czym oprócz kwasowością musza się charakteryzować żeby wykazywać aktywację tranksrypcji. Bardzo popularne, w domenach drożdzowych, receptora glukokortykoidowego, lub u wirusa opryszczki.
Domeny bogate w glutaminę- wsytepuje w czynnikach transkryocyjnych SP1. Tutaj też zamiast kształtu budowy wazniejsza wydaje się wysoka zawartość glutaminy.
Domeny bogate w prolinę. – tylko w kilku.
DOMENY REPRESOROWE
Represja pośrednia (zakłócenie działania aktywatora) :
- Blokowanie na DNA miejsca wiązania aktywatora.
- Utworzenie kompleksu niezdolnego do wiązania DNA (np. represory receptorów steroidowych)
- Maskowanie – domeny wiążącej bez porzeciwdziałaniu wiżaniu do DNA
Represja bezpośrednia – gdy za hamowanie transkrypcji jest odpowiedzialna osobna domena represora. Na przykład domena w receptorze hormonu tyreoidowego ssaków. W przypadku braku tego hormonu może hamować transkrypcję, a po związaniu liganda aktywować transkrypcję.
MIEJSCA DOCELOWE REGULACJI TRANSKRYPCJI.
Struktura chromatyny.
Interakcja z TFIID przez specyficzne czynniki TAFII
Interakcja z TFIIB
Interakcja z kompleksem TFIIH (jego modulacja)
Wydaje się że różne domeny aktywujące mogą działac na różne miejsca docelowe. Miejscem takim jest prawie każdy składnik kompleksutranskrypocyjnego lub etap inicjacji i elongacji co prowadzi do wieloetapowej rteguklacji transkrypcji.
REGULACJA TRANSKRYPCJI
Konstytutywne czynniki transkrypcyjne: Powszechnie występujący jest czynnik SP1. Wiąże się z regionami bogatymi w GC. Jego miejsce wiązania jest w wielu promotorach podstawowych genów utrzymujących porządek. 3 motywy Palca cynkowego i 2 domeny aktywujące bogate w glutaminę. Oddziałują one z TAF II 100 związanych z białkiem TBP, tworzące razem TFIID. Przez ten czynnik działa SP1 regulujac aktywność kompleksu transkrypcyjnego.
Regulacja hormonalna receptory hormonów steroidowych. Hormony steroidowe lipoflne i zdolne do prznikania przez błonę komórkową. Oddziałują z czynnikami transkrypcyjnymi jakimi sa receptory htmonów sterydowych. Przy braku hormonu receptor związany jest z inhibitorem i znajduje się w cytoplazmie. Hormon uwalnia go od inhibiotora wiąże się z nim, umożliwia stworzenie dimerów i przejście do jądra. Domena wiążąca się z DNA przyłacza się z fragmentem specyficzym DNA zwanym elementem odpowiedzi i okresony gen zostaje aktywowany.
Regulacja poprzez fosforylację i białko STAT.
Białko wiąże się z receptorem błonowym i nastepuje przekazywanie sygnału do białek w cytozolu. Często opiera się to na fosforylacji białek. Fosforylację czynnika STAT2α pobudza Interferon gamma poprzez aktywację kinazy JAK (kinaza aktywowana zielenią Janusowa ). Stat nieufosforylowane – monomer nieaktywny. STAT ufosforylowane na tyrozynie – tworzy dimery i przechodzi do jądra, gdzie aktywuje transkrypcję.
ELONGACJA TRANSKRYPCJI – BIAŁKO TAT wirusa HIV
Białko Tat jest niezbędne do eskpresji genów Hiv. Wiąże się ono na końcu 5’ wszystkich fragmentów RNA, tuż za miejscem startu transkrypcji. Wywiera wpływ na transkrypcję eukariotycznego nosiciela, powodując elongację transkryptów. Bez białka Tat transkrypty HIV byłyby zbyt wcześnie terminowane.
DETERMINOWANIE KOMÓREK – gen i białko Myo D bierze udział w determinacji komórek mięśniowych w rozwoju zarodka. Nadekspresja Myo D może zamienić fibroblasty w komórki miopodobne. Białko Myo D bezpośrednio aktywuje geny, typowe dla komórek mięśniowych. Ma też wpływ aktywujący na p 21/waf1/cip1 – małocząsteczkowy inhibitor kinaz zależnych od cyklin. Powoduje to zatrzymanie komórek w fazie G1 cyklu.
BIAŁKA HOMEOTYCZNE – geny odpowiedzialne za rozmieszczenie części ciała. Jest domeną zachowawcza.