Транскрипционный фактор Gal4
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
| Регуляторный белок GAL4 | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | ГАЛ4 | ||
| Входить | 855828 | ||
| ЮниПрот | P04386 | ||
| |||
Транскрипционный фактор Gal4 является положительным регулятором экспрессии генов, индуцированных галактозой. [1] Этот белок представляет собой большое семейство транскрипционных факторов грибов, семейство Gal4, которое включает более 50 членов дрожжей Saccharomyces cerevisiae, например Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, Leu3. [2]
Gal4 распознает гены с помощью UAS G , вышестоящей активирующей последовательности , и активирует их. В дрожжевых клетках основными мишенями являются GAL1 ( галактокиназа ), GAL10 ( УДФ-глюкозо-4-эпимераза ) и GAL7 ( галактозо-1-фосфатуридилилтрансфераза ), три фермента, необходимые для метаболизма галактозы. Это связывание также оказалось полезным при создании системы GAL4/UAS — метода контроля экспрессии у насекомых. [3] У дрожжей Gal4 по умолчанию репрессируется Gal80 и активируется в присутствии галактозы , когда Gal3 связывает Gal80. [4]
Домены
[ редактировать ]Два исполнительных домена, ДНК-связывающий и активационный домены, обеспечивают ключевую функцию белка Gal4, соответствующего большинству факторов транскрипции.
связывание ДНК
[ редактировать ]N-конец Gal4 представляет собой цинковый палец и принадлежит к семейству грибов Zn(2)-C6 . Он образует тиолатный кластер Zn-цистеинов, [5] [6] и специфически распознает UAS G в промоторе GAL1. [7] [8]
Трансактивация Gal4
[ редактировать ]из девяти аминокислот Локализуется на С-конце, принадлежит к семейству доменов трансактивации , 9aaTAD, вместе с Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, а также p53 , E2A , MLL . [9] [10]
Регулирование
[ редактировать ]Галактоза индуцирует транскрипцию, опосредованную Gal4, хотя глюкоза вызывает тяжелую репрессию. [11] [12]
В рамках регуляции Gal4 ингибирующий белок Gal80 распознает область Gal4 (853–874 аминокислот) и связывается с ней. [13] [14] [15]
Ингибирующий белок Gal80 секвестрируется регуляторным белком Gal3 галактозозависимым образом. Это позволяет Gal4 работать при наличии галактозы. [16] [4] [17] [18]
Мутанты
[ редактировать ]Мутант Gal4 с потерей функции gal4-64 (1-852 ак., делеция С-конца Gal4 29 а.к.) утратил как взаимодействие с Gal80, так и функцию активации. [19] [20] [21]
У ревертированного мутанта Gal4 мутанта Gal4C-62 [22] появилась последовательность (QTAY N AFMN) с паттерном 9aaTAD и восстановила активационную функцию белка Gal4.
Неактивные конструкции
[ редактировать ]Домен активации Gal4 ингибируется С-концевым доменом в некоторых конструкциях Gal4. [23] [24]
Функция
[ редактировать ]Цель
[ редактировать ]Транскрипция
[ редактировать ]Функция активации Gal4 опосредована MED15 (Gal11). [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31]
Белок Gal4 взаимодействует также с другими медиаторами транскрипции, такими как Tra1, [32] [33] [34] ТАФ9, [35] и комплекс SAGA/MED15. [36] [37]
протеосома
[ редактировать ]Субъединица регуляторного белка 26S-протеасомы Sug2 молекулярно и функционально взаимодействует с функцией Gal4. [38] [39] Протеолитический оборот транскрипционного фактора Gal4 не требуется для функционирования in vivo. [40] Нативное моноубиквитинирование Gal4 защищает от 19S-опосредованной дестабилизации в индуцирующих условиях. [41]
Приложение
[ редактировать ]Gal4 широко используется в скрининге двухгибридных дрожжей для скрининга или анализа белок-белковых взаимодействий в эукариотических клетках от дрожжей до человека.
В системе GAL4/UAS белок Gal4 и вышестоящая активирующая область Gal4 (UAS) используются для изучения экспрессии и функционирования генов в таких организмах, как плодовая мушка. [3]
Gal4 и ингибирующий белок Gal80 нашли применение в генетическом методе создания индивидуально меченных гомозиготных клеток, называемом MARCM (мозаичный анализ с репрессируемым клеточным маркером).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Клар А.Дж., Халворсон Х.О. (1974). «Исследование положительного регуляторного гена GAL4 в регуляции катаболических ферментов галактозы у Saccharomyces cerevisiae». Молекулярная и общая генетика . 135 (3): 203–12. дои : 10.1007/BF00268616 . ПМИД 4376212 . S2CID 26014344 .
- ^ Шерлинг П., Холмберг С. (декабрь 1996 г.). «Сравнительный анализ аминокислотной последовательности регуляторов транскрипции семейства цинковых кластеров C6» . Исследования нуклеиновых кислот . 24 (23): 4599–607. дои : 10.1093/нар/24.23.4599 . ПМК 146297 . ПМИД 8967907 .
- ^ Jump up to: а б Даффи Дж. Б. (2002). «Система GAL4 у дрозофилы: швейцарский армейский нож генетика мух» . Бытие . 34 (1–2): 1–15. дои : 10.1002/gen.10150 . ПМИД 12324939 . S2CID 5073328 .
- ^ Jump up to: а б Цзян Ф., Фрей Б.Р., Эванс М.Л., Фрил Дж.К., Хоппер Дж.Э. (октябрь 2009 г.). «Активация гена путем диссоциации ингибитора от домена активации транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 29 (20): 5604–10. дои : 10.1128/MCB.00632-09 . ПМЦ 2756894 . ПМИД 19651897 .
- ^ Марморштейн Р., Кэри М., Пташне М., Харрисон С.К. (апрель 1992 г.). «Распознавание ДНК с помощью GAL4: структура комплекса белок-ДНК». Природа . 356 (6368): 408–14. Бибкод : 1992Natur.356..408M . дои : 10.1038/356408a0 . ПМИД 1557122 . S2CID 4344434 .
- ^ Пан Т., Коулман Дж. Э. (март 1990 г.). «ДНК-связывающий домен GAL4 образует биядерный комплекс ионов металлов». Биохимия . 29 (12): 2023–9. дои : 10.1021/bi00464a019 . ПМИД 2186803 .
- ^ Киган Л., Гилл Г., Пташне М. (февраль 1986 г.). «Отделение связывания ДНК от функции активации транскрипции эукариотического регуляторного белка». Наука . 231 (4739): 699–704. Бибкод : 1986Sci...231..699K . дои : 10.1126/science.3080805 . ПМИД 3080805 .
- ^ Гинигер Э., Варнум С.М., Пташне М. (апрель 1985 г.). «Специфическое связывание ДНК GAL4, положительного регуляторного белка дрожжей». Клетка . 40 (4): 767–74. дои : 10.1016/0092-8674(85)90336-8 . ПМИД 3886158 . S2CID 31663066 .
- ^ Дин В.В., Джонстон С.А. (май 1997 г.). «ДНК-связывающие и активационные домены Gal4p достаточны для передачи его регуляторных сигналов» . Молекулярная и клеточная биология . 17 (5): 2538–49. дои : 10.1128/MCB.17.5.2538 . ПМК 232103 . ПМИД 9111323 .
- ^ Мелчер К., Джонстон С.А. (май 1995 г.). «GAL4 взаимодействует с ТАТА-связывающим белком и коактиваторами» . Молекулярная и клеточная биология . 15 (5): 2839–48. дои : 10.1128/MCB.15.5.2839 . ПМК 230515 . ПМИД 7739564 .
- ^ Клар А.Дж., Халворсон Х.О. (1974). «Исследование положительного регуляторного гена GAL4 в регуляции катаболических ферментов галактозы у Saccharomyces cerevisiae». Молекулярная и общая генетика . 135 (3): 203–12. дои : 10.1007/BF00268616 . ПМИД 4376212 . S2CID 26014344 .
- ^ Григгс Д.В., Джонстон М. (октябрь 1991 г.). «Регулируемая экспрессия гена-активатора GAL4 у дрожжей обеспечивает чувствительный генетический переключатель репрессии глюкозы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 88 (19): 8597–601. Бибкод : 1991PNAS...88.8597G . дои : 10.1073/pnas.88.19.8597 . ПМК 52556 . ПМИД 1924319 .
- ^ Кумар П.Р., Ю Ю, Стернгланц Р., Джонстон С.А., Джошуа-Тор Л. (февраль 2008 г.). «НАДФ регулирует систему индукции GAL дрожжей» . Наука . 319 (5866): 1090–2. Бибкод : 2008Sci...319.1090K . дои : 10.1126/science.1151903 . ПМК 2726985 . ПМИД 18292341 .
- ^ Тоден Дж.Б., Райан Л.А., Рис Р.Дж., Холден Х.М. (октябрь 2008 г.). «Взаимодействие между кислотным активатором транскрипции и его ингибитором. Молекулярные основы распознавания Gal4p с помощью Gal80p» . Журнал биологической химии . 283 (44): 30266–72. дои : 10.1074/jbc.M805200200 . ПМК 2573081 . ПМИД 18701455 .
- ^ Джонстон С.А., Салмерон Дж.М., Динчер С.С. (июль 1987 г.). «Взаимодействие положительных и отрицательных регуляторных белков в галактозном регулоне дрожжей». Клетка . 50 (1): 143–6. дои : 10.1016/0092-8674(87)90671-4 . ПМИД 3297350 . S2CID 46090047 .
- ^ Эгрибоз О., Цзян Ф., Хоппер Дж.Э. (ноябрь 2011 г.). «Быстрое переключение гена GAL у Saccharomyces cerevisiae зависит от ядерного Gal3, а не от нуклеоцитоплазматического транспорта Gal3 и Gal80» . Генетика . 189 (3): 825–36. дои : 10.1534/genetics.111.131839 . ПМК 3213366 . ПМИД 21890741 .
- ^ Пэн Г., Хоппер Дж.Э. (июнь 2002 г.). «Активация гена путем взаимодействия ингибитора с цитоплазматическим сигнальным белком» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (13): 8548–53. Бибкод : 2002PNAS...99.8548P . дои : 10.1073/pnas.142100099 . ПМК 124307 . ПМИД 12084916 .
- ^ Цуюму С., Адамс Б.Г. (июль 1974 г.). «Исследования кинетики разбавления популяций дрожжей: агрегация галактозы in vivo с использованием ферментов и молекул положительных регуляторов» . Генетика . 77 (3): 491–505. дои : 10.1093/генетика/77.3.491 . ПМЦ 1213142 . ПМИД 4369925 .
- ^ Дуглас ХК, Конди Ф (декабрь 1954 г.). «Генетический контроль использования галактозы у Saccharomyces» . Журнал бактериологии . 68 (6): 662–70. дои : 10.1128/jb.68.6.662-670.1954 . ПМК 386212 . ПМИД 13221541 .
- ^ Дуглас ХК, Хоторн, округ Колумбия (май 1964 г.). «Ферментативная экспрессия и генетическая связь генов, контролирующих использование галактозы у Saccharomyces» . Генетика . 49 (5): 837–44. дои : 10.1093/генетика/49.5.837 . ПМЦ 1210618 . ПМИД 14158615 .
- ^ Мацумото К., Адачи Й., Тох-э А., Осима Й. (февраль 1980 г.). «Функция положительного регуляторного гена gal4 в синтезе ферментов пути галактозы у Saccharomyces cerevisiae: доказательства того, что область GAL81 кодирует часть белка gal4» . Журнал бактериологии . 141 (2): 508–27. дои : 10.1128/JB.141.2.508-527.1980 . ПМК 293654 . ПМИД 6988385 .
- ^ Джонстон С.А., Салмерон Дж.М., Динчер С.С. (июль 1987 г.). «Взаимодействие положительных и отрицательных регуляторных белков в галактозном регулоне дрожжей». Клетка . 50 (1): 143–6. дои : 10.1016/0092-8674(87)90671-4 . ПМИД 3297350 . S2CID 46090047 .
- ^ Ма Дж, Пташне М (март 1987 г.). «Анализ делеции GAL4 определяет два сегмента, активирующих транскрипцию». Клетка . 48 (5): 847–53. дои : 10.1016/0092-8674(87)90081-X . ПМИД 3028647 . S2CID 4979320 .
- ^ Уорфилд Л., Таттл Л.М., Пачеко Д., Клевит Р.Э., Хан С. (август 2014 г.). «Мотив активатора транскрипции, специфичный для последовательности, и мощные синтетические варианты, которые связывают медиатор с помощью нечеткого белкового интерфейса» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 111 (34): Е3506-13. Бибкод : 2014PNAS..111E3506W . дои : 10.1073/pnas.1412088111 . ПМК 4151740 . ПМИД 25122681 .
- ^ Фасслер Дж. С., Уинстон Ф. (декабрь 1989 г.). «Ген Saccharomyces cerevisiae SPT13/GAL11 играет как положительную, так и отрицательную регуляторную роль в транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 9 (12): 5602–9. дои : 10.1128/MCB.9.12.5602 . ПМЦ 363730 . ПМИД 2685570 .
- ^ Хан Ю, Кодадек Т (май 2000 г.). «Пептиды, выбранные для связывания репрессора Gal80, являются мощными доменами активации транскрипции у дрожжей» . Журнал биологической химии . 275 (20): 14979–84. дои : 10.1074/jbc.275.20.14979 . ПМИД 10809742 .
- ^ Хашимото Х., Кикучи Ю., Ноги Ю., Фукасава Т. (1983). «Регуляция экспрессии кластера генов галактозы у Saccharomyces cerevisiae. Выделение и характеристика регуляторного гена GAL4». Молекулярная и общая генетика . 191 (1): 31–8. дои : 10.1007/BF00330886 . ПМИД 6350827 . S2CID 115216273 .
- ^ Лонг Р.М., Майлин Л.М., Хоппер Дж.Э. (апрель 1991 г.). «GAL11 (SPT13), регулятор транскрипции различных генов дрожжей, влияет на состояние фосфорилирования GAL4, высокоспецифичного активатора транскрипции» . Молекулярная и клеточная биология . 11 (4): 2311–4. дои : 10.1128/MCB.11.4.2311 . ПМК 359938 . ПМИД 2005915 .
- ^ Ноги Ю, Фукасава Т (октябрь 1980 г.). «Новая мутация, влияющая на утилизацию галактозы Saccharomyces cerevisiae». Современная генетика . 2 (2): 115–20. дои : 10.1007/BF00420623 . ПМИД 24189802 . S2CID 12635991 .
- ^ Сакураи Х., Хираока Ю., Фукасава Т. (сентябрь 1993 г.). «Дрожжевой белок GAL11 представляет собой фактор транскрипции особого типа, который усиливает базальную транскрипцию in vitro» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (18): 8382–6. Бибкод : 1993PNAS...90.8382S . дои : 10.1073/pnas.90.18.8382 . ПМК 47360 . ПМИД 8378310 .
- ^ Сузуки Ю, Ноги Ю, Абэ А, Фукасава Т (октябрь 1992 г.). «Белок GAL11, вспомогательный активатор транскрипции генов, кодирующих ферменты, метаболизирующие галактозу, у Saccharomyces cerevisiae» . Молекулярная и клеточная биология . 12 (10): 4806. doi : 10.1128/MCB.12.10.4806 . ПМК 360407 . ПМИД 1406662 .
- ^ Лин Л., Чемберлен Л., Чжу Л.Дж., Грин М.Р. (февраль 2012 г.). «Анализ Gal4-направленной активации транскрипции с использованием мутантов Tra1, селективно дефектных по взаимодействию с Gal4» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (6): 1997–2002. Бибкод : 2012PNAS..109.1997L . дои : 10.1073/pnas.1116340109 . ПМЦ 3277556 . ПМИД 22308403 .
- ^ Маджмудар С.Ю., Лабут А.Е., Мапп А.К. (июль 2009 г.). «Tra1 как мишень скрининга для обнаружения домена активации транскрипции» . Письма по биоорганической и медицинской химии . 19 (14): 3733–5. дои : 10.1016/j.bmcl.2009.05.045 . ПМЦ 4322765 . ПМИД 19497740 .
- ^ Ривз В.М., Хан С. (октябрь 2005 г.). «Мишени активатора транскрипции Gal4 в функциональных транскрипционных комплексах» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (20): 9092–102. дои : 10.1128/MCB.25.20.9092-9102.2005 . ПМЦ 1265783 . ПМИД 16199885 .
- ^ Кляйн Дж., Нолден М., Сандерс С.Л., Киршнер Дж., Вейл П.А., Мельчер К. (февраль 2003 г.). «Использование генетически введенного сшивающего агента для идентификации сайтов взаимодействия кислотных активаторов внутри нативного фактора транскрипции IID и SAGA» . Журнал биологической химии . 278 (9): 6779–86. дои : 10.1074/jbc.M212514200 . ПМИД 12501245 .
- ^ Ларшан Э., Уинстон Ф. (январь 2005 г.). «Комплекс Saccharomyces cerevisiae Srb8-Srb11 функционирует вместе с комплексом SAGA во время транскрипции, активируемой Gal4» . Молекулярная и клеточная биология . 25 (1): 114–23. дои : 10.1128/MCB.25.1.114-123.2005 . ПМЦ 538787 . ПМИД 15601835 . ( http://mcb.asm.org/content/25/1/114/F8.large.jpg )
- ^ Ларссон М., Увелл Х., Сандстрем Дж., Риден П., Селт Л.А., Бьорклунд С. (2013). «Функциональные исследования хвостовых субъединиц медиаторов med5, med15 и med16» . ПЛОС ОДИН . 8 (8): е73137. Бибкод : 2013PLoSO...873137L . дои : 10.1371/journal.pone.0073137 . ПМК 3750046 . ПМИД 23991176 .
- ^ Чанг С., Гонсалес Ф., Ротермель Б., Сан Л., Джонстон С.А., Кодадек Т. (август 2001 г.). «Домен активации Gal4 связывает белок Sug2, компонент протеасомы, in vivo и in vitro» . Журнал биологической химии . 276 (33): 30956–63. дои : 10.1074/jbc.M102254200 . ПМИД 11418596 .
- ^ Рассел С.Дж., Джонстон С.А. (март 2001 г.). «Доказательства того, что протеолиз Gal4 не может объяснить транскрипционные эффекты мутаций протеасомной АТФазы» . Журнал биологической химии . 276 (13): 9825–31. дои : 10.1074/jbc.M010889200 . ПМИД 11152478 .
- ^ Нэлли К., Джонстон С.А., Кодадек Т. (август 2006 г.). «Протеолитический оборот транскрипционного фактора Gal4 не требуется для функционирования in vivo». Природа . 442 (7106): 1054–7. Бибкод : 2006Natur.442.1054N . дои : 10.1038/nature05067 . ПМИД 16929306 . S2CID 1926315 .
- ^ Фердос А., Сикдер Д., Джилетт Т., Нэлли К., Кодадек Т., Джонстон С.А. (январь 2007 г.). «Роль протеасомальных АТФаз и моноубиквитилирования активатора в регуляции связывания Gal4 с промоторами» . Гены и развитие . 21 (1): 112–23. дои : 10.1101/gad.1493207 . ПМЦ 1759896 . ПМИД 17167105 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Gal4p на WikiGenes
- Травен А., Еличич Б., Сопта М. (май 2006 г.). «Дрожжи Gal4: новый взгляд на транскрипционную парадигму» . Отчеты ЭМБО . 7 (5): 496–9. дои : 10.1038/sj.embor.7400679 . ПМЦ 1479557 . ПМИД 16670683 .