通用转录途径

稳定的标识符
R-HSA-212436
类型
通路
物种
HOMO SAPIENS.
路径的位置
一般
通用转录途径
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转录规则概述:

在各种真核系统中基因转录调节的详细研究揭示了介导微细基因转录的细胞或组织特异性调节的一般原理和机制(在Naar,2001年审查.Kadonaga,2004,Maston,2006年,Barolo,2002; Roeder,2005,Rosenfeld,2006)。在参与真核基因转录中的三种主要类别的DNA聚合酶中,聚合酶II通常调节蛋白质编码基因。图1显示了POL-II基因转录的细胞特异性调节中所涉及的各种组分的图。

核心启动子:Pol II调节基因通常具有核心促进剂,其中POL II和各种一般因素与特定的DNA主题结合:
I:Tata盒(塔塔DNA序列),其受“TATA结合蛋白”(TBP)的约束。
ii:启动基序(INR),在Pol ii和某些其他核心因子结合的地方,存在于许多Pol ii调控的基因中。
III:下游启动子元素(DPE)存在于POL II基因的子集中,以及附加核心因子结合的地方。
核心启动子结合因子普遍表达,尽管也有例外。

近端启动子:在核心启动子的直接上游(5'),Pol II靶基因通常有一个近端启动子区域,跨度可达500个碱基对(b.p.),甚至可达1000个b.p.。该区域包含一些特定的转录激活因子(TA)和转录抑制因子(TR)蛋白的功能DNA结合位点。这些助教和TR因素一般细胞或组织表达,而不是无处不在的,所以他们的存在同源结合位点在近端启动子区域项目细胞或组织的目标基因的表达,可能与助教和TR复合物在远端增强剂的地区。

远端增强剂:较高真核生物中的许多或大多数POL II调节基因具有一个或多个远端增强区,这对于适当调节基因,通常是在细胞或组织特异性模式中必不可少的。与近端启动子区域一样,每个远端增强子区域通常含有特异性TA和/或TR DNA结合因子的结合位点,而不是仅为单个位点。

增强子通常有三个定义特征:
我:它们可以从它们调节的靶基因的启动子位于长距离,有时可以远达100 KB,或更多。
ii:它们可以在靶基因的上游(5')或下游(3'),包括在该基因的内含子内。
III:它们可以在DNA中的任一种方向上起作用。

转录调控的组合机制:TA和TR结合位点在近端启动子和/或远端增强子内的特异性结合提供了一个“组合转录代码”,介导相关靶基因的细胞或组织特异性表达。每个启动子或增强子区域介导了整体表达模式的一个特定子集的表达。至少在某些情况下,每个增强子区域的功能完全独立于其他区域,因此整个表达模式是每个增强子模块的表达模式的线性组合。

共激活剂和共压制配合物:DNA结合的TA和TR蛋白通常分别募集特定的共激活剂(CO-A)和共压制(CO-R)复合物的组装,这对于调节靶基因至关重要转录。CO-A和CO-R都是含有几种特定蛋白质组分的多蛋白质复合物。

共激活络合物通常含有租用一种组分蛋白质,其具有组蛋白乙酰转移酶(帽子)酶活性。这种功能用于乙酰化组蛋白和/或其他染色质相关因子,其通常增加靶基因的转录激活。相比之下,共压制复合物通常含有租用一种组分蛋白,其具有组蛋白脱乙酰化酶(HDAC)酶活性。这与脱乙酰化组蛋白和/或其他染色质相关因子的作用。这通常会增加靶基因的转录抑制。

Adaptor (Mediator)复合物:除了在特定的细胞特异性TA因子上组装的共激活复合物外,还有至少两种其他的转录共激活复合物对大多数细胞来说是共同的。其中之一是中介复合物,它作为一个“适配器”复合物,在近端启动子(或远端增强子)中组装的组织特异性共激活复合物之间架起桥梁。人类中介复合物已被证明包含至少19种不同的蛋白质成分。这些共激活因子蛋白的不同组合也被发现是特异性转录共激活因子复合物的组成部分,如下文所述的DRIP、TRAP和ARC复合物。

TBP/TAF复合物:另一个大型的Co-A复合物是TBP (TATA- binding Protein)上组装的TBP相关因子(TAFs), TBP与许多启动子中存在的TATA盒结合。目前已经鉴定出至少23种人类TAF蛋白。其中许多是普遍表达的,但TAFs也可以在细胞或组织特异性模式下表达。

用于DNA结合转录因子的特异性共催光剂复合物。

已经鉴定了许多用于DNA结合转录因子的特异性共激活络合物,包括DRIP,TRAP和ARC(在波旁,2004年,Blazek,2005,Conaway,2005和Malik,2005)中审查。滴注共激活剂复合物最初鉴定并命名为与核受体系列转录因子的维生素D受体成员相关的特异性复合物(Rachez,1998)。类似地,捕集器共同活化剂复合物原始鉴定为与甲状腺受体相关的复合物(元,1998)。后来确定滴水复合物的所有组分也存在于陷阱复合物中,并且弧形络合物(下面进一步讨论)。例如,DRIP205和TRAP220蛋白被显示为相同的,与这些配合物的其他组分(Rachez,1999)的特异性成对相同。

此外,发现在哺乳动物细胞中鉴定的各种转录共激活蛋白是介质(“衔接子”)复合蛋白的晶片或同源物(在Bourbon,2004中审查)。介质蛋白最初由Kornberg和同事鉴定在酵母中,作为与DNA聚合酶相关的复合物(Kelleher,1990)。在较高的生物体中,适配器复合物在基础转录因子(包括Pol II)和组织特异性转录因子(TFS)之间的桥梁与上游近端启动子区内或远端增强子区域内结合的组织特异性转录因子(TFS)(图1)。然而,许多介体同源物也可以在较高生物中与特定转录因子相关的复合物中发现。这些适配器/共激活蛋白的统一命名系统现在通过介体31(波旁,2004)来标记介体1。例如,DRIP205 / TRAP220蛋白现在基于与酵母介质1的同源性鉴定为介质1(Rachez,1999)。

途径:Notch信号通路中靶基因的特异性调控:

细胞特异性调控基因转录的一个被广泛研究的例子是Notch信号传导过程中靶基因的选择性调控。Notch信号首先在果蝇中被发现,并在遗传、分子、生化和细胞水平上进行了详细的研究(在Justice, 2002;布雷,2006;Schweisguth主管,2004;Louvri, 2006)。在果蝇中,Notch信号一直被认为是由一个特定的DNA结合转录因子介导的,无毛抑制因子。在哺乳动物中,同源基因被称为CBF1(或RBPJkappa),而在蠕虫中,它们被称为拉格-1,因此这个保守的转录因子家族的首字母缩写为“CSL”。目前至少有两种人类CSL同源物,分别命名为RBPJ和RBPJL。

在果蝇中,Su(H)被认为是双功能的,它在没有Notch信号的情况下抑制靶基因的转录,但在Notch信号的情况下激活靶基因。至少有一些哺乳动物CSL同源物也被认为是双功能的,在没有Notch信号的情况下介导靶基因的抑制,在有Notch信号的情况下介导靶基因的激活。

Notch共激活因子和共抑制因子复合物:在没有Notch信号的情况下,这种抑制由至少一个结合到CSL的特异性共抑制因子复合物(Co-R)介导。在果蝇中,这种辅抑制因子复合物由至少三种不同的辅抑制因子蛋白组成:Hairless、Groucho和dCtBP(果蝇c端结合蛋白)。无毛已经被证明可以直接绑定到Su(H),而Groucho和dCtBP已经被证明可以直接绑定到无毛(Barolo, 2002)。所有这三种共抑制蛋白都被证明是Notch信号在体内进行适当基因调控所必需的(Nagel, 2005)。

在哺乳动物中,观察到相同的一般途径和机制,其中CSL蛋白是双官能DNA结合转录因子(TFS),其结合在不存在Notch信号传导的情况下介导压制的抑制,并结合共激活剂复合物在陷波信令存在下析出激活。然而,在哺乳动物中,可能存在多种共压制络合物,而不是在果蝇中观察到的单无毛的共压制复合物。

在所有系统中的缺口信号期间,陷波跨膜受体被切割,并且凹口细胞内结构域(NICD)转移到核,其中作为CSL蛋白的特定转录共激活剂。在核中,NICD取代与CSL结合的CO-R复合物,从而导致细胞核中的凹口靶基因的降级(图2)。一旦与CSL,NICD和CSL蛋白结合,募集额外的共激活蛋白,母蛋白,以形成CSL-NiCd-MAM三元共激活剂(CO-A)复合物。最初认为该CO-R复合物足以介导至少一些陷波靶基因的激活。然而,现在存在证据表明,至少一些上下文中需要其他共激活剂和其他DNA结合转录因子(在Barolo,2002年审查)。

因此,CSL是双功能DNA结合转录因子的一个很好的例子,其在一种语境中介导特异性靶基因的抑制,但在另一个背景下激活相同的目标。这种双官能团是通过特定的Co-re-refumpor络合物与特异性共激活剂复合物的关联介导的不同背景,即在不存在或存在的缺口信号传导中。

文献引用
PUBMED ID 标题 杂志 一年
15680973. 动物细胞中多种共激活因子的转录调节和作用

罗德,RG

2月列托人 2005年
15680972. 哺乳动物介质复合品

Conaway,JW.Florens拉佐藤,S.Tomomori-sato,c荒谬,TJ.姚明,T.Swanson,Sk.银行,加利福尼亚州沃斯劳工,MP.Conaway,RC.

2月列托人 2005年
15896744 哺乳动物介质复合物POL II转录的动态调节

马里克,S罗德,RG

趋势Biochem Sci. 2005年
12023297 高效信号通路的三个习惯:发育细胞信号控制转录的原则

Barolo,SPosakony,JW.

基因开发 2002年
14744435 序列特异性DNA结合因子对RNA聚合酶II转录的调控

Kadonaga,JT

细胞 2004年
16429119. Notch信号在脊椎动物神经发育中的作用

卢维,AArtavanis-Tsakonas,年代

NAT Rev Neurosci. 2006年
10235266. 核受体的配体依赖性转录激活需要滴水复合物

Rachez C柠檬,BD苏丹,Z.Bromleigh V赌博,米Naar,是Erdjument-Bromage HTempst P弗里德曼,LP

自然 1999年
16751179. 传感器和信号:共同传奇/内心压制器/表观遗传编码,用于集成信号依赖性转录响应计划

Rosenfeld,MgLunyak,VV.玻璃、CK

基因开发 2006年
15690163 RNA聚合酶II的介体II

Blazek,E.Mittler GMeisterernst, M

染色体瘤 2005年
15175151 连接转录调控因子和RNA聚合酶II的中介复合物的蛋白质亚单位的统一命名法

波旁,HM阿奎莱拉,Ansari,AZ.阿斯图里亚斯,FJ伯克,AJ.比约克隆德,年代Blackwell,TK.Borggrefe TCarey,M卡尔森,M.Conaway,JW.Conaway,RC.艾蒙,SWFondell, JD弗里德曼,LPFukasawa TGustafsson,CM.汉,M.他,X.赫尔曼,PKHinnebusch AG)开始,年代Holstege,FCJaehning, JAKim YJ库拉斯,L.莱兹,ALIS,JT.Meisterernest, MNaar,是Nasmyth,K帕文,JDPtashne,M.Reinberg,D.罗恩,H.Sadowski,I.Sakurai,H.Sipiczki,M.斯特恩伯格,PW蒂尔曼,DJ.Strich,R.Struhl,KSvejstrup,JQ.塞克,斯温斯顿,F.罗德,RGKornberg,Rd.

摩尔细胞 2004年
16921404. 陷波信令:简单的途径变得复杂

Bray,SJ.

Nat Rev Mol Cell Biol 2006年
14986688 陷波信令活动

Schweisguth主管F

Curr Biol. 2004年
16719718 人类基因组中的转录调节因素

马顿,GA埃文斯,SK格林先生

Annu Rev Genomics Hum Genet 2006年
11395415 转录共膜剂复合物

Naar,是柠檬,BDTJIAN,R.

annu rev biochem. 2001年
11861166 神经发展中缺口途径的变化

正义,新泽西1月,YN

Curroin neurobiol. 2002年
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