Корегулятор транскрипции

Глоссарий факторов транскрипции
Глоссарий факторов транскрипции
	экспрессия гена – процесс, посредством которого информация от гена используется в синтезе функционального генного продукта, такого как белок. ; транскрипция - процесс создания информационной РНК (мРНК) из матрицы ДНК с помощью РНК-полимеразы. ; фактор транскрипции – белок, который связывается с ДНК и регулирует экспрессию генов, стимулируя или подавляя транскрипцию. ; регуляция транскрипции - контроль скорости транскрипции генов, например, помогая или препятствуя связыванию РНК-полимеразы с ДНК. ; активация , активация или продвижение – увеличение скорости транскрипции генов ; понижающая регуляция , репрессия или подавление – снижение скорости транскрипции генов ; коактиватор – белок (или небольшая молекула), который взаимодействует с факторами транскрипции, увеличивая скорость транскрипции генов. ; корепрессор – белок (или небольшая молекула), который взаимодействует с факторами транскрипции, снижая скорость транскрипции генов. ; ответный элемент – определенная последовательность ДНК, с которой связывается транскрипционный фактор. ;
	v ; т ; и ;

В молекулярной биологии и генетике , корегуляторы транскрипции представляют собой белки , которые взаимодействуют с факторами транскрипции активируя или подавляя транскрипцию определенных генов. ^{[ 1 ]} Корегуляторы транскрипции, которые активируют транскрипцию генов, называются коактиваторами, а те, которые подавляют, известны как корепрессоры . Механизм действия корегуляторов транскрипции заключается в модификации структуры хроматина и тем самым в том, чтобы сделать ассоциированную ДНК более или менее доступной для транскрипции. У человека известно от нескольких десятков до нескольких сотен корегуляторов, в зависимости от уровня уверенности, с которой можно охарактеризовать белок как корегулятор. ^{[ 2 ]} Один класс корегуляторов транскрипции модифицирует структуру хроматина посредством модификации гистонов ковалентной . Второй АТФ- зависимый класс изменяет конформацию хроматина. ^{[ 3 ]}

Гистон-ацетилтрансферазы

Ядерная ДНК обычно плотно обернута вокруг гистонов, что делает ДНК недоступной для общего механизма транскрипции, и, следовательно, эта тесная связь предотвращает транскрипцию ДНК. При физиологическом pH фосфатный компонент основной цепи ДНК депротонируется, что придает ДНК суммарный отрицательный заряд. Гистоны богаты остатками лизина , которые при физиологическом pH протонированы и, следовательно, положительно заряжены. Электростатическое притяжение между этими противоположными зарядами в значительной степени ответственно за прочное связывание ДНК с гистонами.

Многие белки-коактиваторы обладают внутренней каталитической активностью гистон-ацетилтрансферазы другие белки с такой активностью (HAT) или привлекают к промоторам . Эти HAT-белки способны ацетилировать аминогруппу в боковой цепи остатков лизина гистонов, что делает лизин гораздо менее основным, не протонируется при физиологическом pH и, следовательно, нейтрализует положительные заряды в гистоновых белках. Эта нейтрализация заряда ослабляет связывание ДНК с гистонами, заставляя ДНК раскручиваться от гистоновых белков и тем самым значительно увеличивает скорость транскрипции этой ДНК.

Многие корепрессоры могут рекрутировать гистондеацетилазы (HDAC) ферменты к промоторам. Эти ферменты катализируют гидролиз ацетилированных остатков лизина, восстанавливая положительный заряд гистоновых белков и, следовательно, связь между гистонами и ДНК. PELP-1 может действовать как корепрессор транскрипции для транскрипционных факторов семейства ядерных рецепторов, таких как глюкокортикоидные рецепторы . ^{[ 4 ]}

Коактиваторы ядерных рецепторов

Ядерные рецепторы связываются с коактиваторами лиганд-зависимым образом. Общей особенностью коактиваторов ядерных рецепторов является то, что они содержат один или несколько мотивов связывания LXXLL (непрерывная последовательность из 5 аминокислот, где L = лейцин и X = любая аминокислота), называемых блоками NR (ядерный рецептор). С помощью рентгеновской кристаллографии было показано, что мотивы связывания LXXLL связываются с бороздкой на поверхности лигандсвязывающего домена ядерных рецепторов. ^{[ 5 ]} Примеры включают в себя:

ARA (белок, ассоциированный с андрогенными рецепторами)
- АРА54 ( РНФ14 )
- АРА55 ( TGFB1I1 )
- АРА70 ( НКОА4 )
ВОЗДУХ
BCAS3 (амплифицированная последовательность 3 карциномы молочной железы)
CREB-связывающий белок
CRTC (коактиватор регулируемой транскрипции CREB)
- CRTC1 ( CRTC1 )
- CRTC2 ( CRTC2 )
- CRTC3 ( CRTC3 )
CARM1 (коактиватор-ассоциированная аргининметилтрансфераза 1) CARM1
Коактиватор ядерных рецепторов (NCOA)
- NCOA1 /SRC-1 (коактиватор стероидных рецепторов-1)/ NCOA1
- NCOA2 /GRIP1 (белок 1, взаимодействующий с глюкокортикоидными рецепторами)/ TIF2 (транскрипционный промежуточный фактор 2) NCOA2
- NCOA3 /AIB1 (усиливается в груди) NCOA3
- NCOA4 /ARA70 (белок 70, ассоциированный с андрогенным рецептором) NCOA4
- НКОА5 ( НКОА5 )
- НКОА6 ( НКОА6 )
- НКОА7 ( НКОА7 )
р300 ЭП300
PCAF (ассоциирующий фактор p300/CBP) PCAF ^{[ 6 ]}
PGC1 (гамма-коактиватор 1 рецептора, активируемого пролифератором)
- ППАРГК1А ( ППАРГК1А )
- PPARGC1B ( PPARGC1B )
PNRC (коактиватор ядерных рецепторов 1, богатый пролином)
- ПНРК1 ( ПНРК1 )
- ПНРК2 ( ПНРК2 )

Корепрессоры ядерных рецепторов

Белки-корепрессоры также связываются с поверхностью лиганд-связывающего домена ядерных рецепторов, но через аминокислотный мотив LXXXIXXX(I/L) (где L = лейцин, I = изолейцин и X = любая аминокислота). ^{[ 7 ]} Кроме того, компрессоры преимущественно связываются с апо (безлигандной) формой ядерного рецептора (или, возможно, с рецептором, связанным с антагонистом).

CtBP 602618 SIN3A (ассоциируется с деацетилазами гистонов класса II)
LCoR (лиганд-зависимый корепрессор)
КО-репрессор ядерного рецептора (NCOR)
- НКОР1 ( НКОР1 )
- NCOR2 ( NCOR2 )/SMRT (медиатор молчания (ко-репрессор) для ретиноидных и тироидных рецепторов) (ассоциируется с деацетилазой гистонов-3) ^{[ 4 ]})
Rb (белок ретинобластомы) RB1 (ассоциируется с деацетилазой гистонов-1 и -2)
RCOR (корепрессор REST)
- РЦОР1 ( РЦОР1 )
- РЦОР2 ( РЦОР2 )
- РЦОР3 ( РЦОР3 )
Грех3
- СИН3А ( СИН3А )
- СИН3Б ( СИН3Б )
TIF1 (транскрипционный промежуточный фактор 1)
- TRIM24 Трехчастный мотив, содержащий 24 ( TRIM24 )
- TRIM28 Трехчастный мотив, содержащий 28 ( TRIM28 )
- TRIM33 Трехчастный мотив, содержащий 33 ( TRIM33 )

Двойная функция активатора/репрессора

НРД1 ( НРД1 )
PELP-1 (белок 1, богатый пролином, глутаминовой кислотой и лейцином) PELP1
RIP140 (белок 140, взаимодействующий с рецептором) NRIP1
ЯП
WWTR1 (ТАЗ)

АТФ-зависимые факторы ремоделирования

SWI/SNF Семейство
комплекс ремоделирования структуры хроматина
Белок ISWI SMARCA1 , SMARCA2

См. также

Ссылки

^ Гласс К.К., Розенфельд М.Г. (2000). «Корегуляторный обмен в транскрипционных функциях ядерных рецепторов» . Генс Дев . 14 (2): 121–41. дои : 10.1101/gad.14.2.121 . ПМИД 10652267 . S2CID 12793980 .
^ Шефер У., Шмайер С., Баич В.Б. (январь 2011 г.). «TcoF-DB: база данных драконов для кофакторов транскрипции человека и белков, взаимодействующих с факторами транскрипции» . Нуклеиновые кислоты Рез . 39 (Проблема с базой данных): D106-10. дои : 10.1093/nar/gkq945 . ПМК 3013796 . ПМИД 20965969 .
^ Кингстон Р.Э., Нарликар Г.Дж. (1999). «АТФ-зависимое ремоделирование и ацетилирование как регуляторы текучести хроматина» . Генс Дев . 13 (18): 2339–52. дои : 10.1101/gad.13.18.2339 . ПМИД 10500090 .
^ Jump up to: ^а ^б Чой Ю.Б., Ко Дж.К., Шин Дж. (2004). «Транскрипционный корепрессор PELP1 рекрутирует HDAC2 и маскирует гистоны, используя два отдельных домена» . J Биол Хим . 279 (49): 50930–41. дои : 10.1074/jbc.M406831200 . ПМИД 15456770 .
^ Шиау А.К., Барстад Д., Лория П.М., Ченг Л., Кушнер П.Дж., Агард Д.А., Грин Г.Л. (1998). «Структурная основа распознавания рецептора / коактиватора эстрогена и антагонизм этого взаимодействия тамоксифена» . Клетка . 95 (7): 927–37. дои : 10.1016/S0092-8674(00)81717-1 . ПМИД 9875847 . S2CID 10265320 .
^ Вадламуди Р.К., Ван Р.А., Мазумдар А., Ким Й., Шин Дж., Сахин А., Кумар Р. (2001). «Молекулярное клонирование и характеристика PELP1, нового человеческого корегулятора альфа-рецептора эстрогена» . J Биол Хим . 276 (41): 38272–9. дои : 10.1074/jbc.M103783200 . ПМИД 11481323 .
^ Сюй Х.Э., Стэнли Т.Б., Монтана В.Г., Ламберт М.Х., Ширер Б.Г., Кобб Дж.Э., Макки Д.Д., Галарди СМ, Планкет К.Д., Нолте РТ, Паркс диджей, Мур Дж.Т., Кливер С.А., Уилсон Т.М., Стиммел Дж.Б. (2002). «Структурная основа опосредованного антагонистами рекрутирования ядерных ко-репрессоров с помощью PPARalpha». Природа . 415 (6873): 813–7. Бибкод : 2002Natur.415..813X . дои : 10.1038/415813а . ПМИД 11845213 . S2CID 4402122 .

Внешние ссылки

«Атлас сигналов ядерных рецепторов (рецепторы, коактиваторы, корепрессоры и лиганды)» . Консорциум НУРСА . Проверено 21 февраля 2008 г. исследовательский консорциум и база данных, финансируемые НИЗ; включает журнал с открытым доступом, индексируемый PubMed, «Сигнализация ядерных рецепторов».

[Glass_2000-1] Гласс К.К., Розенфельд М.Г. (2000). «Корегуляторный обмен в транскрипционных функциях ядерных рецепторов» . Генс Дев . 14 (2): 121–41. дои : 10.1101/gad.14.2.121 . ПМИД 10652267 . S2CID 12793980 .

[pmid20965969-2] Шефер У., Шмайер С., Баич В.Б. (январь 2011 г.). «TcoF-DB: база данных драконов для кофакторов транскрипции человека и белков, взаимодействующих с факторами транскрипции» . Нуклеиновые кислоты Рез . 39 (Проблема с базой данных): D106-10. дои : 10.1093/nar/gkq945 . ПМК 3013796 . ПМИД 20965969 .

[Kingston_1999-3] Кингстон Р.Э., Нарликар Г.Дж. (1999). «АТФ-зависимое ремоделирование и ацетилирование как регуляторы текучести хроматина» . Генс Дев . 13 (18): 2339–52. дои : 10.1101/gad.13.18.2339 . ПМИД 10500090 .

[Choi_2004-4] Jump up to: ^а ^б Чой Ю.Б., Ко Дж.К., Шин Дж. (2004). «Транскрипционный корепрессор PELP1 рекрутирует HDAC2 и маскирует гистоны, используя два отдельных домена» . J Биол Хим . 279 (49): 50930–41. дои : 10.1074/jbc.M406831200 . ПМИД 15456770 .

[pmid9875847-5] Шиау А.К., Барстад Д., Лория П.М., Ченг Л., Кушнер П.Дж., Агард Д.А., Грин Г.Л. (1998). «Структурная основа распознавания рецептора / коактиватора эстрогена и антагонизм этого взаимодействия тамоксифена» . Клетка . 95 (7): 927–37. дои : 10.1016/S0092-8674(00)81717-1 . ПМИД 9875847 . S2CID 10265320 .

[Vadlamudi_2001-6] Вадламуди Р.К., Ван Р.А., Мазумдар А., Ким Й., Шин Дж., Сахин А., Кумар Р. (2001). «Молекулярное клонирование и характеристика PELP1, нового человеческого корегулятора альфа-рецептора эстрогена» . J Биол Хим . 276 (41): 38272–9. дои : 10.1074/jbc.M103783200 . ПМИД 11481323 .

[pmid11845213-7] Сюй Х.Э., Стэнли Т.Б., Монтана В.Г., Ламберт М.Х., Ширер Б.Г., Кобб Дж.Э., Макки Д.Д., Галарди СМ, Планкет К.Д., Нолте РТ, Паркс диджей, Мур Дж.Т., Кливер С.А., Уилсон Т.М., Стиммел Дж.Б. (2002). «Структурная основа опосредованного антагонистами рекрутирования ядерных ко-репрессоров с помощью PPARalpha». Природа . 415 (6873): 813–7. Бибкод : 2002Natur.415..813X . дои : 10.1038/415813а . ПМИД 11845213 . S2CID 4402122 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

v т и Корегуляторы транскрипции
Coactivators	ARA (54, 55, 70) BCAS3 CARM1 p300-CBP (EP300, CREBBP) CRTC (1, 2, 3) DRIP/TRAP (MED1 Drip205/Trap220) MN1 PCAF PNRC (1, 2) PPARGC (1A, 1B) TGFB1I1 NCOA1 (SRC-1) NCOA2 (GRIP1/SRC-2/TIF2) NCOA3 (AIB/SRC-3/TRAM-1) NCOA4 (ARA70) NCOA5 (CIA) NCOA6 (RAP250) NCOA7 (ERAP140)
Corepressors	CTBP (1, 2) Hairless homolog LCOR NRIP1 (RIP140) PELP-1 RCOR1 Rb SIN3A SIN3B Tripartite motif family TRIM (24, 28, 33) NCOR1 NCOR2 (SMRT)
ATP-dependent remodeling factors	Chromatin Structure Remodeling (RSC) Complex SWI/SNF