РНК-полимераза II

РНК-полимераза II (RNAP II или Pol II) - эукариотический фермент, играющий центральную роль в процессе транскрипции протеин-кодирующих генов. Используя геномную ДНК в качестве шаблона, РНК-полимераза ИИ синтезирует прекурсор матричной РНК (мРНК), а также большинство мяРНК и микроРНК. [2] [3]
РНК-полимераза ИИ является висококонсервативним белком, чья трехмерная строение и механизм действия в главных своих чертах не изменились от дрожжей до млекопитающих. [4]
РНК-полимераза ИИ дрожжей состоит из 12 субъединиц, имеющих суммарную молекулярную массу 550 кДа. РНК-полимераза ИИ является наиболее изученной РНК-полимеразы. Для инициации транскрипции с участием РНК-полимеразы ИИ необходимо большое количество вспомогательных белков, главным образом факторов транскрипции.
Содержание
1 Субъединицы
2 Образование
3 Голоензим
4 Зависимость от строения хроматина
5 Ссылки
Субъединицы
«Ядро» очищенной эукариотической РНК-полимеразы ИИ (the eukaryotic core RNA polymerase II) [5] состоит из 10-12 субъединиц (12 у человека и дрожжей) и не способен самостоятельно распознавать промоторной последовательности генов. [6] Способ взаимодействия различных субъединиц между собой детально изучен. [7]
RPB1-субъединица с доменами:
зеленый - RPB1-домен 1,
синий - RPB1-домен 2
песочные - RPB1-домен 3
блактиний - RPB1-домен 4
коричневый - RPB1-домен 6
розовый - RPB1 CTD.
RPB1 (ДНК-зависимая РНК-полимераза субъединица 1) - энзим, что в человеческом геноме кодируется геном POLR2A и геном RPO21 в дрожжах. RPB1 - это самая субъединица РНК-полимеразы II. В сочетании с некоторыми другими субъединицами RPB1 образует ДНК-связывающий сайт полимеразы - углубление, в котором ДНК считывается в молекулу РНК. [8] Основными партнером по взаимодействию является RPB8. [7]
Субъединица RPB1 является крупнейшей и содержит C-концевой домен (англ. Carboxy-terminal domain, CTD), состоящий из большого количества (до 52 единиц в человека, 26 у дрожжей) семипептидних повторов Tyr1-Ser2-Pro3-Thr4-Ser5-Pro6-Ser7, которые являются критически важными для полимеразной активности. [9] В целом этот домен является достаточно эволюционно консервативным. Его модификации, такие как фосфорилирования важны модификаторами ативности полимеразы. Так, при инициации транскрипции важно высокий уровень фосфорилирования Ser5 и низкие уровни фосфорилирования Tyr1 и Ser2, которые должны быть фосфорилированные, наоборот, для терминации транскрипции. [10]
Также C-концевой домен является платформой для взаимодействия со многими другими белками, участвующие в транскрипции и процессинга РНК: в кепуванни, сплайсинга, полиаденилирование т.д. [10].
RPB2-субъединица кодируется геном POLR2B и является второй по величине в комплексе РНК-полимеразы II в. В сочетании с как минимум двумя другими субъединицами образует структуру, которая поддерживает контакт между ДНК-матрицей и новосинтезированные РНК в активном сайте полимеразы. [11]
RPB3-субъединица кодируется геном POLR2C и является третьим по величине в комплексе. Существует в виде гетеродимера с субъединицей, поддерживая архитектуру ядра полимеразы. RPB3 взаимодействует с RPB1-5, 7, 10-12. [7]
RPB4 - четвертая по величине субъединица, кодируется геном POLR2D, [12] выполняет стабилизационные функции.
RPB5 - кодируется геном POLR2E. В РНК-полимеразы II присутствуют две такие субъединицы. [13] RPB5 непосредственно взаимодействует с RPB1, RPB3, и RPB6. [7]
RPB6 кодируется геном POLR2F - стабилизирует положение комплекса на ДНК-матрице. [14]
RPB7 - кодируется геном POLR2G и вероятно играет роль в регуляции активности полимеразы. [15] RPB7 взаимодействует с RPB1 и RPB5. [7]
RPB8 (ген POLR2H) - взаимодействует с субъединицами RPB1-3, 5, и 7 [7]
RPB9 - углубление, в которое входит ДНК-матрица и где она считывается (транскрибируется) в РНК-продукт; образованное субъединицами RPB9 (ген POLR2I) и RPB1.
RPB10 - кодируется геном POLR2L. Взаимодействует с субъединицами RPB1-3 и 5, а также сильно с RPB3. [7]
RPB11 - у человека состоит из трех меньших субъединиц: POLR2J (RPB11-a), POLR2J2 (RPB11-b), и POLR2J3 [16] (RPB11-c).
RPB12 - субъединица взаимодействует с RPB3 и RPB12 (ген POLR2K). [7]
Образование
RPB3 участвует в ассемблингу РНК-полимеразы II. [17] Субъединицы RPB2 и RPB3 сочетаются сразу после биосинтеза составных частей полимеразы. [17] Они в свою очередь взаимодействуют с RPB1. [17] RPB3, RPB5, и RPB7 взаимодействуют сами с собой, образуя гомодимер, после чего RPB3 вместе с RPB5 могут объединить все остальные субъединицы, кроме RPB9. [7] Только RPB1 сильно взаимодействует с RPB5. [7] Субъединица RPB1 контактирует с RPB7, RPB10, а также в определенной степени с RPB8. [7] Как только RPB1 присоединяется к комплексу, другие субъединицы, такие как RPB5 и RPB7, могут также входить в его состав; в свою очередь RPB5 присоединяется к RPB6 и RPB8, а RPB3 присоединяется к RPB10, RPB 11 и RPB12. [7] RPB4 и RPB9 присоединяются на завершающей фазе ассемблингу. RPB4 связывается с RPB7. [7]
Голоензим
Голоензим РНК-полимеразы II - это комплекс, состоящий из собственно полимеразы, факторов транскрипции и других регуляторных белков для инициации транскрипции на промоторах протеин-кодирующих генов. [6]
Часть голоензиму называется комплекс преинициации (the preinitiation complex), так как именно этот комплекс белков образуется перед началом транскрипции. Медиатор (the mediator complex) играет роль посредника между РНК-полимеразы II и факторами транскрипции.
Зависимость от строения хроматина
Активность РНК-полимеразы ИИ является опосредованно зависит от локальной структуры хроматина, а именно к пост-трансляционных модификаций гистонов.
Ссылка
↑ Meyer PA, Ye P, Zhang M, Suh MH, Fu J (Jun 2006). Phasing RNA polymerase II using intrinsically bound Zn atoms: an updated structural model. Structure. 14 (6). с. 973-82. doi: 10.1016 / j.str.2006.04.003. PMID 16765890.
↑ Kornberg R (1999).
↑ Sims, R. J. 3rd; Mandal, S. S .; Reinberg, D. (June 2004).
↑ Carrie Bernecky, Franz Herzog, Wolfgang Baumeister, Jürgen M. Plitzko, Patrick Cramer. Structure of transcribing mammalian RNA polymerase II // Nature. - 2016. - Vol. 529. - P. 551-554. - DOI: 10.1038 / nature16482.
↑ Sawadogo M, Sentenac A (1990).
↑ а б Myer VE, Young RA (October 1998).
↑ а б в г д е ж и к л м н п Acker J, de Graaff M, Cheynel I, Khazak V, Kedinger C, Vigneron M (Jul 1997).
↑ «Entrez Gene: POLR2A polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide A, 220kDa».
↑ Brickey WJ, Greenleaf AL (June 1995).
↑ а б Odil Porrua & amp; Domenico Libri (March 2015). Transcription termination and the control of the transcriptome: why, where and how to stop. Nature reviews. Molecular cell biology 16 (3). с. 190-202. doi: 10.1038 / nrm3943. PMID 25650800.
↑ «Entrez Gene: POLR2B polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide B, 140kDa».
↑ Khazak V, Estojak J, Cho H, Majors J, Sonoda G, Testa JR, Golemis EA (May 1998).
↑ «Entrez Gene: POLR2E polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide E, 25kDa ».
↑ «Entrez Gene: POLR2F polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide F».
↑ «Entrez Gene: POLR2G polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide G».
↑ «POLR2J3 polymerase (RNA) II (DNA directed) polypeptide J3».
↑ а б в Kolodziej PA, Young RA (Sep 1991).
п
в
г
Экспрессия генов
Основные понятия
нуклеотидной последовательностью
Ген
Интрон
Экзон
Генетический код
Геном
Центральная догма молекулярной биологии
Стандартный направление:
ДНК (+ ДНК) → мРНК → Белок
"Неканонический" направление
РНК → РНК
РНК → ДНК
Белок → Белок
Транскрипция
Факторы транскрипции
Факторы терминации транскрипции
РНК-полимераза (эукариотические: I, II, III)
Промотор
Открытая рамка считывания
оперона
Процессинг РНК
пре-мРНК
Кепування
Сплайсинг
полиаденилирование
Изменить ки РНК
Модификации РНК
Псевдоуридинилювання
Трансляция
Факторы трансляции
ФИ
ФЕ
ФТ
Рибосомы
тРНК
рРНК
Рибосомные белки [ en]
Посттрансляцийнии модификации
регуляция экспрессии генов
Эпигенетическая регуляция
метилирование ДНК
CpG-островки
метилирование гистонов [en]
Ацетилирования и деацетилирования гистонов [en]
геномный импринтинг
регуляция транскрипции [en]
Регуляторные последовательности
Активаторы
Энхансеры
репрессор
Ремоделирование хроматина
Пост-транскрипционные регуляция [en]
РНК-интерференция
микроРНК
Аль тернативний сплайсинг
Альтернативное полиаденилирование
Деградация РНК
Посттрансляционная регуляция [en]
Фосфорилирования
Сумоилування
Гликозилирование
Убиквитинування
Протеолиз


РНК-полімераза II

Випадкові Статті

Haskell

Haskell

Haskell (укр. Хаскель або Хаскелл) — стандартизована, винятково функціональна мова програмування з н...
Зізнання шопоголіка

Зізнання шопоголіка

Зізнання шопоголіка англ Confessions of a Shopaholic — американська кінокомедія 2009 року, що б...
The Long Road

The Long Road

«The Long Road» — четвертий студійний альбом канадського гурту «Nickelback» Випущений 23 вересня 200...
Бойовий потенціал

Бойовий потенціал

Бойови́й потенціа́л — узагальнена характеристика бойових можливостей (вогневих, ударних та мане...