Eukaryotische Transkriptionsaktivatoren

Transkriptionsaktivatoren sind Proteine, die dafür verantwortlich sind, dass die RNA-Polymerase die Transkription initiieren kann. Sie haben zwei essentielle Domänen – eine, die an die DNA bindet, und eine andere, die die Transkription aktiviert.

Die DNA-Bindungsdomänen enthalten eines von mehreren charakteristischen Strukturmotiven, einschließlich gängiger Motive wie der Helix-Turn-Helix, des Zinkfingers und der Leucin-Reißverschlussstrukturen.

Eine Helix-Turn-Helix-Domäne besteht aus zwei Alpha-Helices, die durch eine Aminosäurekette miteinander verbunden sind, die die Wende darstellt. Eine Helix ist für die Erkennung der DNA-Sequenz zuständig und passt in die große Rinne. Diese Proteine binden als Dimere an die DNA.

Ein Zinkfinger besteht aus einer Alpha-Helix und einem zweisträngigen Beta-Blech, das von einem Zinkatom zusammengehalten wird. Die Helix bindet mit Hilfe von zwei Histidinen in ihrer Aminosäurekette an die große Rinne.

Ein Leucin-Reißverschluss besteht aus zwei Monomeren, die in Form eines Y, das an die DNA bindet, miteinander interagieren. Die Monomere bestehen aus Leucin an jeder siebten Position am C-terminalen Ende, das mit dem Leucin auf dem gegenüberliegenden Monomer interagiert. Der N-Terminus des Monomers, der sich aus Grundmotiven zusammensetzt, bindet an die DNA.

Die andere essentielle Domäne im Aktivator, die Transkriptionsaktivierungsdomäne, rekrutiert Co-Aktivatoren, essentielle Proteine, die die Bindung von Aktivatoren an die RNA-Polymerase vermitteln. Diese Co-Aktivatoren fördern die Transkription durch verschiedene Mechanismen, wie z. B. die Histonmodifikation, was zu einem verbesserten Zugang der Transkriptionsmaschinerie zur DNA führt.

Aktivatoren können auch Signale über ihre Co-Aktivatoren senden, um die RNA-Polymerase zu aktivieren und die Transkription zu initiieren.

In einigen Fällen sind Aktivatoren für die Verlängerung des Transkripts unerlässlich. Einige Polymerasen unterbrechen die Transkription nach einigen Nukleotiden und benötigen das Vorhandensein eines Aktivators, um die Transkription neu zu starten.

Die Transkription eines einzelnen Gens kann durch mehrere verschiedene Aktivatoren reguliert werden. Wenn mehr als ein Aktivator an der Regulation der Transkription beteiligt ist, können sie synergetisch wirken, um die Transkriptionsrate im Vergleich zu der einzelner Aktivatoren drastisch zu erhöhen.