РНК-полимераза белки-активаторы

ЛИ Транскрипции, например с ТАТА-связывающимся белком, который в свою очередь взаимодействует с РНК-полимеразой (рис. 111, а). Белки — активаторы транскрипции, обладают, по крайней мере, двумя дискретными доменами, один из которых предназначен для узнавания ДНК, а другой для осуществления белок-белковых взаимодействий, играющих очень большую роль в образовании активного транскрипционного комплекса. [c.198]

Транскрипция, контролируемая /ас-промотором, регулируется также с помощью белка — активатора катаболизма (САР) (рис. 6.2). При связывании САР с промотором повышается сродство последнего к РНК-полимеразе и усиливается транскрипция примыкающих к нему генов. В свою очередь сродство САР к промотору повышается при его связывании с цикличе- [c.107]

В организме нуклеиновые кислоты выполняют все свои функции в комплексе с белками (нуклеопротеиды), которые существуют или длительное время, например, хроматин, рибосомы, вирусные частицы, или короткое время, распадаясь после завершения своей функции, например, ДНК-, РНК-полимеразы, репрессоры, активаторы и др [c.924]

В случае негативной регуляции белок-рецептор связывается с участком, расположенным рядом с промотором, и подавляет активность РНК-полимеразы. Альтернативный способ регуляции генной активности основан на действии белков-активаторов, усиливающих активность РНК-полимеразы. У Е. соИ такая позитивная регуляция играет важную роль в активации транскрипционных единиц, обладающих относительно слабыми промоторами, которые сами по себе плохо связываются с полимеразой. Присоединение белка-активатора к специфической последовательности ДНК, расположенной недалеко от промотора, облегчает посадку РНК-полимеразы, что в конечном итоге приводит к повышению вероятности транскрипции. [c.186]

Для связывания РНК-полимеразы с последовательностью промотора необходимо наличие комплекса белка-активатора катаболитных генов (САР) с сАМР. Накопление сАМР происходит независимым образом только при недостатке в питательной среде источника углерода. В присутствии глюкозы или глицерола в концентрациях, обеспечивающих рост, концентрация сАМР в бактерии оказывается недостаточной для образования комплекса с САР и ДНК-зависимая РНК-полимераза не может начать транскрипцию Ьас-оперона. Транскрипция начинается только при наличии комплекса САР—сАМР, связанного с промотором. Комплекс САР-сАМР действует как позитивный регулятор, поскольку его присутствие необходимо для обеспечения экспрессии генов. Таким образом, La -оперон является объектом как позитивной, так и негативной регуляции. [c.113]

Как правило, промотор, последовательность которого в областях — 10 и — 35 близка к консенсус-последовательности, хорошо работает. Но если наблюдаются сильные различия, полимераза обычно нуждается в белке-активаторе, который помогает ей связаться и начать транскрипцию. [c.57]

Лактозный оперон является объектом и позитивной регуляции, осуществляемой с помощью другого сайта, который находится рядом с промотором и одинаков для всех оперонов, подвергающихся катаболитной репрессии. Это явление заключается в следующем. Если в среде присутствуют одновременно глюкоза и какие-нибудь другие сахара, то бактерии используют только глюкозу. Индикатором отсутствия в клетке глюкозы является высокая концентрация циклического АМР (сАМР), обладающего способностью связываться с белком-активатором катаболизма сахаров (БАК). Комплекс же сАМР—БАК имеет высокое сродство с сайтом позитивной регуляции оперонов, предназначенных для катаболизма сахаров (БАК-сайт). РНК-полимераза связывается с относительно слабыми промоторами этих оперонов только во взаимодействии с указанным комплексом, поэтому их транскрипция происходит только в отсутствие глюкозы (табл. 1.3). [c.23]

Д. Неправильно. Сигма-факторы взаимодействуют со специфической последовательностью ДНК, но лишь тогда, когда они входят в состав РНК-полимеразы. Аналогичным образом белки-активаторы взаимодействуют с РНК-полимеразой, но лишь в том случае, когда они связаны со своими специфическими сайтами узнавания в ДНК. [c.410]

Простейший механизм репрессии заключается в стерическом блокировании репрессором присоединения РНК-полимеразы к промотору. Такой механизм имеет место в тех промоторах, в которых участок связывания репрессора перекрывается с участком связывания РНК-полимеразы. Простейший механизм активации заключается в том. что белок-активатор присоединяется к промотору рядом с РНК-полимеразой и за счет непосредственного контакта с ней облегчает образование открытого промоторного комплекса. Дискуссионными являются механизмы действия тех белков-регуляторов, которые присоединяются к ДНК на значительном расстоянии от РНК поли-меразы. Ниже рассмотрено несколько наиболее хорошо изученных примеров, иллюстрирующих различные принципы регуляции промоторов. [c.144]

Область промотора расположена между 2-геном и оператором и выполняет две функции. Остатки с 53 по 84 образуют участок связывания комплекса, образуемого белком катаболитным активатором гена (САР) и цикло-АМР. Когда бактерия испытывает недостаток в продуктах метаболизма, образующихся из глюкозы, уровень содержания цикло-АМР повышается. В результате этого уровень связывания комплекса цикло-АМР-САР с областью промотора возрастает и неизвестным образом облегчается связывание РНК полимеразы с соседней областью (см. рис. 22.5.1). Таким образом, положительный контроль проявляет свое влияние путем увеличения частоты, с которой РНК-полимераза запирает область промотора, когда бактерия становится голодна [c.204]

Положительная или отрицательная регуляция определяется типом белков, вовлеченных в механизм регуляции. Получены доказательства существования минимум 3 типов белков, участвующих в регуляции процесса инициации транскрипции, опосредованного через РНК-полимеразу специфические факторы, репрессоры и активаторы. Первые вызывают изменение специфичности РНК-полимеразы к данному промотору или группе промоторов репрессоры связываются с промотором, блокируя тем самым доступ РНК-полимеразы к промотору активаторы, напротив, связываются вблизи промоторного участка, повышая связывание промотора и РНК-полимеразы. [c.538]

Как видно из рис. 3.9, продукт гена сП включает гены с1 и int. Белок СП работает как активатор генов, подобно репрессору к он способствует связыванию РНК-полимеразы и началу транскрипции на двух промоторах, и F,, которые без этого белка бездействуют. [c.70]

Во-вторых, связанные с ДНК активаторы транскрипции включают ген, соприкасаясь с другими белками. Например, связанный с ДНК А-репрессор активирует транскрипцию, вступая в контакт с РНК-полимеразой и помогая ей связаться с прилегающим промотором и начать транскрипцию. Можно представить себе альтернативный механизм, согласно которому белок изменяет структуру ДНК в месте связывания и вблизи него. [c.144]

К этим элементам относятся промоторные последовательности, с которыми связывается РНК-поли-мераза, и последовательности, влияющие на скорость инициации транскрипции благодаря связыванию со специфическими белками, репрессорами или активаторами (рис. 8.1 и разд. 3.2.в). Все гены прокариот транскрибируются с помощью единственной РНК-полимеразы, которая при своем функционировании связывается с сигма(а)-факто-рами, поэтому организация разных промоторов у прокариот одинакова (рис. 3.8). Все последовательности, входящие в регуляторную область, располагаются в основном на расстоянии 50 - 75 пар оснований до точки инициации транскрипции и лишь иногда элементы, ответственные за позитивную или негативную регуляцию, находятся еще дальше от этой точки либо в пределах транскрибируемого участка или даже за его З -концом. [c.21]

Установлено, что катаболитная репрессия опосредуется действием специального белка-активатора катаболитных генов (БАК). Об отсутствии глюкозы в среде срппализйрует цАМФ. Лишь при дефиците глюкозы формируется комплекс цАМФ и ВАК, абсолютно необходимый для связывания РНК-полимеразы с зоной промотора и начала транскрипции генов. В присутствга глюкозы концентрация цАМФ недостаточна для образования комплекса. Уровень цАМФ в клетке является функцией активности адени-латциклазы, синтез которой подавляется в присутствии глюкозы [c.38]

Все остальные полипептидные и белковые компоненты хроматина обычно называют негистоновыми белками. Их количество достигает 500, включает десятки ферментов, полимеразы, репрессоры, активаторы и 15—20 полипептидов, структура которых недостаточно изучена. Кроме того, из нуклеоплазмы выделены компоненты, участвующие в поддержании пространственной структуры хроматина, белки внутриядерной фибриллярно-гранулярной сети, в том числе актин, тропонин, тубулин, ДНК-релаксирующие белки и нуклеопорины. [c.143]

Зажное различие между промоторами Р и Р состоит в том, что на первом из них РНК-полимераза связывается и начинает транскрипцию без всякого участия какого-либо регуляторного белка, осуществляющего позитивную регуляцию. Промотор наоборот, эффективно используется полимеразой только при помощи белка-активатора его роль выполняет репрессор. [c.25]

Различия в эффективности транскрипции индивидуальных генов отчасти зависят от структуры их промоторов. Как прочность взаимодействия РНК-полимеразы с промоторной последовательностью, так и эффективность образования открытого про-моторного комплекса определяются конкретными нуклеотидными последовательностями -35- и -10-участков соответственно. Мутации в этих участках приводят к значительным изменениям способности многих промоторов обеспечивать инициацию транскрипции (рис. 3.10). В некоторых случаях инициацию транскрипции в малоэффективных промоторах облегчают вспомогательные белки, связываюшиеся с ДНК вблизи -35-последовательностей (разд. 3.11.в). Суть подобного феномена до конца не выяснена, но известно, что иногда белки, связываюшиеся с -35-последовательностью, увеличивают вероятность того, что она будет обнаружена РНК-полимеразой и свяжется с ней. Связывание белков-активаторов может привести также к изменению структуры ДНК и тем самым способствовать инициации транскрипции. Изменение топологической структуры ДНК —особенно увеличение числа отрицательных сверхвитков—также может приводить к повышению или снижению эффективности некоторых промоторов. [c.123]

Репрессоры и оперон-специфичные активаторы не влияют на специфичность самой РНК-полимеразы. Этот последний уровень регуляции реализуется в случаях, ггредполагающих массир. изменение спектра экспрессирующихся генов. Так, у E. oli гены, кодирующие белки теплового шока, к-рые экспрессируются при целом ряде стрессовых состояний клетки, считываются РНК-полимеразой только тогда, когда в ее состав включается особый Р. б.-т.наз. фактор Целое семейство этих Р.б. (о-факторы), изменяющие про-моторную специфичность РНК-полимеразы, обнаружены у бацилл и др. бактерий. [c.218]

Как это осуществляется Изучение механизма катаболитной репрессии обнаружило, что этот тип регуляции тесно связан с внутриклеточным уровнем циклического АМФ (цАМФ), который в этом процессе функционирует в качестве эффектора. Он образует комплекс с аллостерическим белком — катаболитным активатором, не активным в свободном состоянии. Этот комплекс, присоединившись к определенному участку на промоторе, обеспечивает возможность связывания РНК-полимеразы с промотором и инициацию транскрипции. Количество образующегося комплекса определяется концентрацией цАМФ, которая уменьшается при увеличении содержания глюкозы в среде. Таким образом, глюкоза вызывает изменение внутриклеточной концентрации цАМФ. Это соединение обнаружено в клетках всех прокариот. Его единственная функция — регуляторная. Циклический АМФ образуется из АТФ в реакции, катализируемой аденилатциклазой, связанной с ЦПМ [c.122]

Все функции нуклеиновых кислот в организме осуществляются в комплексах с белками. В то же время лишь некоторые белки аыполняют свои функции в комплексе с нуклеиновыми кислотами. Такие комплексы называются иуклеопротеидами. Одни нуклеопротеиды существуют в течение длительного времени, например хроматин, рибосомы, вирусные частицы. Другие возникают ма короткое время и, выполнив свою функцию, диссоциируют—к ним относятся комплексы, образуемые ДНК- и РНК-полимеразами, регуляторными белками, репрессоры или активаторы и т. п. Нуклеопротеиды осуществляют такие важные процессы в клетке, как репликация, транскрипция и трансляция, транспорт нуклеиновых кислот из ядра в клетку, секреция белков в эукариотических клетках и т. п [c.397]

РИС.3.5. Часть нуклеотидной последовательности регуляторной области /ас-оперона .со//. Две области с псевдо-С -симметрией ( палиндромы ) закрашены. Указаны возможные места связывания РНК-полимеразы, /ас-репрессора (ингибитора транскрипш1и этого оперона) и САР-белка (обшего активатора некоторых областей транскрипции). Указана часть последовательности, которая транскрибируется в начальный участок мРНК, кодирующей /З-галактозидазу (г-ген). (По рисунку У. Гилберта.) [c.159]

В обычных условиях РНК-полимеразы эубактерий для инициации транскрипции не требуют дополнительных факторов. В отличие от этого для точной инициации транскрипции РНК-по-лимеразой II требуется наличие, кроме ее субъединиц, еще и основных факторов транскрипции. Синтез РНК, который не зависит от присутствия регуляторных молекул, получил название базальной транскрипции. Транскрипция в клетках является регулируемым процессом, который требует участия белков-актива-торов или репрессоров. Белок-активатор (в том числе тканеспецифический фактор транскрипции) взаимодействует с регуляторными последовательностями ДНК и активирует синтез РНК. [c.31]

В клетках Е. соН (и других бактерий) транскрипция большинства генов носит регулируемый характер, что обеспечивается системой белков-репрессоров и активаторов, а также низкомолекулярных эффекторов, которые главным образом влияют на взаимодействие РНК-полимеразы с транскрибируемыми генами 119-121]. Необходимость регулирования экспрессии генов в генной инженерии диктуется прежде всего тем, что сверхэкспрессия клонированных генов в клетках-продуцентах рекомбинантных белков при использовании сильных конститутивных промоторов может отрицательно сказываться на их жизнеспособности, поскольку промежуточные и конечные продукты экспрессии часто обладают цитотоксическим действием [122]. В этом случае сверхэкспрессия клонированных генов сопровождается снижением скорости или даже полной остановкой роста бактериальных или иных клеток. Для предотвращения этих эффектов используются генно-инженерные конструкции, в которых экспрессия клонированных генов в значительной степени подавлена (репрессирована) на ранних фазах роста культуры рекомбинантных клеток и может быть дерепрессирована в любой нужный момент времени. [c.108]

Если структура репрессора нам известна хотя бы частично, го о структуре РНК-полимеразы мы не знаем практически ничего. Идея о том, что репрессор действует как активатор транскрипции благодаря белок-белковым контактам,-лишь первый шаг в интерпретации всего механизма. Все ли белки Е. соИ, активирующие полимеразу, связываются с одним и тем же ее участком Каким образом эти контакты помогают полимеразе связаться с ДНК и начать транскрипцию Эти вопросы привлекают широкий интерес, поскольку недавно было обнаружено, что аминокислотные последовательности двух субъединиц РНК-полимеразы Е. oli в значительной степени гомологичны последовательностям субъединиц эукариотических РНК-полимераз [11]. [c.129]

Значение сверхспиральности для регуляции транскрипции. Имеются достоверные данные о том. что экспрессия прокариотических генов зависит от состояния сверхспиральности ДНК. Факторы, влияющие на этот параметр,-мутации или ингибиторы топоизомераз- активируют транскрипцию одних генов и одновременно подавляют транскрипцию других. Поскольку связывание белков со сверхспи-ральной ДНК с отрицательными сверхвитками энергетически выгодно, по-видимому, изменения состояния сверхспиральности ДНК сказываются на способности РНК-полимеразы или белковых активаторов и репрессоров связываться с регуляторными последовательностями. Изменения в состоянии или степени сверхспиральности могут отразиться и на способности ДНК образовывать петли и, таким образом, на возможности факторов транскрипции, связанных с отдаленными друг от друга участками ДНК, взаимодействовать между собой. [c.139]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология