RNA-Polymerase II-akzessorische Proteine

In den eukaryotischen Zellen ist die Initiierung der Transkription ein komplexer Prozess, der eine akribische Koordination zwischen bestimmten DNA-Elementen und Proteinkomponenten erfordert.

Neben der RNA-Polymerase II und Transkriptionsfaktoren sind auch andere regulatorische Faktoren an der Regulation der Genexpression während der Transkriptionsinitiierung beteiligt.

Enhancer-Sequenzen sind ein solches transkriptionelles Kontrollelement, das seine Wirkung unabhängig von seiner Entfernung zum Promotor entfalten kann.

Es handelt sich um regulatorische DNA-Abschnitte von etwa 50 bis 200 Basenpaaren, die mehrere Bindungsstellen für genregulatorische Proteine enthalten, die als transkriptionelle Aktivatoren bekannt sind.

Transkriptionelle Aktivatoren sind modulare Proteine, die aus zwei Domänen bestehen, einer DNA-Bindungsdomäne und einer Aktivierungsdomäne.

Die DNA-Bindungsdomäne verankert das Protein an einer spezifischen Enhancer-Sequenz, während die Aktivierungsdomäne mit verschiedenen Elementen der Transkriptionsmaschinerie interagiert, um die Transkription zu stimulieren.

Diese Interaktion zwischen dem Aktivator und der Transkriptionsmaschinerie erfordert jedoch das Vorhandensein eines Komplexes aus mehreren Untereinheiten, der als Mediator bezeichnet wird.

Das strukturell flexible Netzwerk von Proteinen im Mediator leitet Signale vom Aktivator an die RNA-Polymerase II und transkriptionelle Faktoren weiter, was zu einer Hochregulierung der Transkription eines verknüpften Gens führt, das sonst nur auf basaler Ebene transkribiert würde.

Im Gegensatz zu den Aktivatoren regulieren Repressoren die Genexpression, indem sie die Transkription hemmen.

Aktive Repressoren enthalten funktionelle Domänen, die mit allgemeinen Transkriptionsfaktoren interagieren, um deren Bindung an die DNA zu stören.

Ein anderer Repressortyp bindet in der Nähe der Transkriptionsstartstelle und blockiert die Interaktion der RNA-Polymerase oder allgemeiner Transkriptionsfaktoren mit dem Promotor.

Die dritte Art von Repressoren konkurriert mit Aktivatoren um die Bindung an Enhancer.

Insgesamt ist die kombinierte Wirkung mehrerer verschiedener transkriptioneller regulatorischer Proteine für die Kontrolle der Genexpression während der Embryonalentwicklung und der Zelldifferenzierung verantwortlich.