Inhibiteurs transcriptionnels eucaryotes

Certains processus biochimiques, tels que le développement embryonnaire et la régulation de la croissance cellulaire, dépendent de la répression de gènes spécifiques. Les protéines de liaison à l’ADN connues sous le nom d’inhibiteurs de transcription eucaryotes régulent la répression de l’expression des gènes chez les eucaryotes. La présence de ces derniers Les inhibiteurs à l’endroit et au moment requis dans la cellule sont déclenchés par la présence d’hormones et de signaux supplémentaires provenant d’autres cellules.

Les inhibiteurs de transcription eucaryotes contiennent généralement deux domaines distincts, un domaine de liaison à l’ADN et un domaine répresseur. Les domaines répresseurs des inhibiteurs de transcription peuvent se lier à d’autres protéines, telles que les régulateurs transcriptionnels basaux, les activateurs, les co-activateurs et les co-répresseurs.  Les domaines de répression peuvent être vaguement classés sur la base de leurs acides aminés constitutifs, tels que les domaines riches en alanine, les domaines riches en glutamine et les domaines riches en proline. Ils peuvent également être classés en domaines acides ou basiques, et en domaines hydrophiles ou hydrophobes. Ces domaines sont souvent interchangeables et différents domaines répresseurs peuvent s’associer au même domaine de liaison à l’ADN.

Les inhibiteurs de transcription eucaryotes peuvent remplir leur fonction par le biais de trois mécanismes principaux – inhibant la liaison à l’ADN, bloquant l’activation et le silençage génique. 

L’inhibition de la liaison à l’ADN empêche soit l’activateur de se lier au site promoteur ou amplificateur, soit elle peut empêcher le complexe d’initiation de la transcription de se lier au site de démarrage de la transcription ou à la boîte TATA. Cela pourrait se produire soit par la liaison de l’inhibiteur au site de régulation ou de démarrage, soit par l’association du domaine inhibiteur avec des activateurs, des co-activateurs ou des protéines impliquées dans la machinerie de transcription.  Par exemple chez l’homme, l’inhibiteur de transcription NF-E se lie à la boîte CCAAT du gène de la globine fœtale et inhibe la liaison de l’activateur CP1.

Le blocage de l’activation empêche le signal d’un activateur de transcription lié à un promoteur ou à un amplificateur d’atteindre le site de démarrage de la transcription. Cela peut se produire lorsqu’un inhibiteur se lie à un site adjacent au promoteur ou à l’amplificateur, comme dans la régulation de c-myc où l’inhibiteur myc-PRF se lie à côté du promoteur. Cela peut également se produire par la liaison de l’inhibiteur à un activateur lié à l’ADN.  Ce type de répression se produit lorsque l’inhibiteur GAL80 dans la levure se lie à l’activateur GAL4 lorsqu’il est lié au promoteur.

Le silençage génique se produit lorsque l’inhibiteur verrouille ou désorganise le complexe d’initiation de la transcription en se liant simultanément à l’une des protéines qui constituent la machinerie et à un site de l’ADN proche du site de démarrage de la transcription, ancrant ainsi la machinerie de la transcription. Par exemple, chez les levures, l’inhibiteur α-2  inactive les gènes spécifiques du type d’accouplement a en se liant sous forme de dimère à l’activateur GRM et aux séquences d’ADN bordant le site de liaison de GRM.