Сигма фактор РНК-полимеразы

РН К-полимераза сигма-фактор [c.235]

Сигма-фактор — см. РНК-полимераза кишечной палочки. [c.81]

Сигма-фактор контролирует связывание РНК-полимеразы с ДНК [c.133]

Основная функция сигма-фактора состоит в том, чтобы обеспечить стабильное связывание РНК-полимеразы с промоторами, а не с другими участками ДНК. [c.133]

Сигма-фактор принципиально изменяет характер взаимодействия РНК-полимеразы с ДНК. У голофермента сродство к слабым участкам связывания, т.е. любым последовательностям ДНК, резко снижено. Константа связывания для этой реакции составляет 10 а ее [c.133]

Наличие цикличности во временном объединении сигма-фактора с минимальным ферментом решает дилемму, стоящую перед РНК-полимеразой привести в соответствие взаимодействие фермента с матрицей при инициации и элонгации. Это в самом деле дилемма, поскольку для инициации требуется прочное взаимодействие только с определенными последовательностями (промоторами), тогда как при элонгации необходимо прочное связывание со всеми последовательностями, вдоль которых происходит движение фермента. Минимальному ферменту присуще высокое сродство к ДНК, которое увеличивается в присутствии новосинтезированной РНК. Однако его сродство к слабым участкам связывания слишком велико, чтобы позволить ферменту эффективно находить промоторы. При этом поиск участков прочного связывания методом проб и ошибок путем ассоциации и диссоциации может длиться много часов. Сигма-фактор значительно ускоряет этот процесс, уменьшая стабильность слабых комплексов. В то же время, стабилизируя ассоциацию в участках прочного связывания, сигма-фактор необратимо сдвигает реакцию в сторону образования открытых комплексов. Но затем действия голофермента парализуются его же собственным специфическим сродством к промоторам. Поэтому, освобождаясь от сигма-фактора, фермент снова способен связываться с любой последовательностью ДНК, что позволяет ему продолжать транскрипцию. [c.135]

Сразу же, как только стало ясно, что функции РНК-полимеразы подразделяются между минимальным ферментом, ответственным за элонгацию синтезирующейся РНК, и сигма-фактором (а-фактором), участвующим в выборе промотора, возник вопрос о возможности существования нескольких типов сигма-факторов, специфичных для разных классов промоторов. Как правило, такой механизм сам по себе, по-видимому, не используется для контроля транскрипции у бактерий. Но при определенных обстоятельствах в жизненном цикле бактериальной клетки происходят коренные изменения. При этом наблюдается выключение транскрипции ранее экспрессируемых генов и включение новых транскрипционных единиц. В этих случаях, возможно, происходит введение долговременных изменений непосредственно в РНК-полимеразу. [c.157]

Известно два случая, когда выключение экспрессии одних генов и включение других связано с заменой сиг-ма-фактора. Одно из этих явлений-спорообразование, или споруляция-состоит в резких морфологических изменениях, переводящих бактерии в покоящуюся форму (спору), способную переживать неблагоприятные условия. Другое явление обнаруживается при литической инфекции клетки бактериофагом. Когда инфекция развивается по этому пути, то в конце концов в результате размножения фага клетка погибает. Во всех наиболее простых случаях при развитии фага происходит переключение транскрипции. Однако известен только один хорошо изученный случай, когда изменения транскрипционной специфичности обусловлены заменой клеточного сигма-фактора на фаговый. (Это обнаружено в бактериях, способных образовывать споры.) Чаще изменения происходят под действием других механизмов-обычно с использованием дополнительных факторов транскрипции. Создается впечатление, что регуляторный механизм, основанный на возникновении изменений в самой РНК-полимеразе, неохотно используется клеткой, и только в качестве последней возможности. Вероятно, что способность использовать заменяемые друг друга сигма-факторы эволюционно возникла только у очень ограниченного круга бактерий. [c.157]

Последовательная замена сигма-фактора имеет двоякое значение. При каждой замене этой субъединицы РНК-полимераза становится способной узнавать новый класс генов и фермент уже не транскрибирует предшествующие гены. Таким образом, эти переключения приводят к системным изменениям в активности РНК-поли-меразы. Вероятно, весь или фактически весь минимальный фермент клетки связывается с той сигма-субъединицей, которая должна функционировать в данный момент, причем это взаимодействие необратимо. [c.159]

В гл. 12 мы видели, что одним из механизмов, позволяющим осуществлять переключение транскрипции с ранних генов на следующую стадию развития, является замена сигма-фактора в бактериальной РНК-полимеразе на другой фактор, изменяющий специфичность инициации фермента. Другая возможность состоит в синтезе новой фагоспецифической РНК-полимеразы. В любом из этих случаев основной особенностью, позволяющей [c.168]

Различные сигма-факторы позволяют бактериальной РНК-полимеразе узнавать разные промоторы [11,13] [c.189]

Узнавание промоторов возможно лишь при наличии в составе РНК-полимеразы сигма-фактора, белка с молекулярной массой 70 ООО Д, который играет каталитическую роль в этом процессе. Поскольку сам сигма-фактор не связывается с ДНК, он действует, по-видимому, как аллостерический эффектор, изменяя конформацию минимального фермента, в результате чего он приобретает способность узнавать промоторы и связываться с ними. После инициации и присоединения нескольких нуклеотидов сиг-ма-фактор отделяется от РНК-полимеразы. [c.22]

Таким образом, для эффективной экспрессии чужеродных генов в бациллах желательно использовать вектор с бациллярным промотором и бациллярным сайтом связывания с рибосомами. У бацилл, которые имеют сложный цикл дифференцировки, существуют наборы генов, выражающиеся на определенных стадиях клеточного развития. Одним из главных механизмов переключения является изменение сигма-фактора РНК-полимеразы. Таким образом, можно применять промоторы, которые будут включать чужеродный ген в желаемое для нас время клеточного развития. Для продления эффективного синтеза чужеродного продукта можно использовать тандемные промоторы, например, промотор, который узнается при участии сигма -субъединицы (ранняя стационарная фаза), и промотор, который распознается при участии сигма (поздняя стационарная фаза). Можно отметить, что созданы специальные векторы для отбора бациллярных промоторов. [c.173]

Сигма-факторы связываются с РНК-полимеразой, но не взаимодействуют со специфическими последовательностями ДНК. Белок-активатор связывается со специфическими последовательностями ДНК, но не взаимодействует с РНК-полимеразой. [c.163]

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]

По-видимому, РНК Полимераза способна правильно присоединяться к промотору только в форме полного голофермента. Она состоит из субъединиц а, Р, (3 а и со. В отсутствие легко отделяющегося фактора сигма (а) фермент обладает полной каталитической активностью, но не способен связываться со специфическим участком ДНК-промотором. Этот фактор транскрипции (сигма) играет, вероятно, важную роль при специфическом присоединении полимеразы к ДНК. [c.481]

Сигма-фактор (Sigma fa tor) Бактериальный белок, обеспечивающий узнавание ДНК-полимеразой ее участка связывания в молекуле ДНК и инициацию транскрипции. [c.560]

РНК-полимераза нуждается в наличии сигма-фактора для связывания промотора и инициации транскрипции. Сложный процесс, требующий радикальных изменений в транскрипции или синтезе продуктов разных генов в определенной последовательности, может регулироваться серией сигма-факторов. Каждый сигма-фактор дает возможность кор-ферменту узнавать специфическую последовательность и транскрибировать именно эти гены. Замена сигма-фактора немедленно изменяет экспрессию генов. Бактериофа- [c.234]

Фермент, обнаруживаемый у В. subtilis и участвующий в обычном вегетативном развитии, имеет такую же субъединичную структуру, как и фермент Е. o/i,-a2 r. Сигма-фактор в случае РНК-полимеразы В. subtilis имеет мол. массу 55000 дальтон (ст ) и вьшолняет те же функции, что и а-фактор из Е. соИ. В спорулирующих клетках можно обнаружить по крайней мере еще две формы РНК-полимеразы. Они содержат такой же минимальный фермент, как и РНК-полимераза вегетативных клеток, но [c.157]

Форма РНК-полимеразы, способная инициировать споруляцию, была обнаружена благодаря использованию гена, который активируется в начале этого процесса. Этот ген невозможно транскрибировать in vitro той формой РНК-полимеразы, которая активна в вегетативной фазе развития. Однако его удается протранскрибировать ферментом, содержащим вместо белок с мол. массой 37000 дальтон. Этот белок называют ст , исходя из предположения, что он способен действовать как новый сигма-фактор, придающий минимальному ферменту способность транскрибировать новые гены. [c.157]

Что вызывает замену одного сигма-фактора другим В вегетативных клетках уже присутствует а , хотя он и не связан с минимальным ферментом. Поэтому, вероятно, какой-то другой белок, возможно продукт гена spoO, непосредственно участвует в замене или же модифицирует минимальный фермент, повышая его сродство к При этом мутация в любом из пяти генов spoO может блокировать экспрессию генов, специфичных для ранних стадий процесса споруляции, которые обычно транскрибируются 2 ферментом. Поэтому замена на может представлять собою весьма сложный процесс. Не исключено также, что эта замена происходит только у части молекул РНК-полимераз, так как некото- [c.157]

Как отмечалось выще, РНК-полимеразы эукариот не узнают свои промоторы на очищенных молекулах ДНК. Чтобы это произошло, с ДНК должны связаться один или более сайт-специфических белков. Такие белки называют факторами транскрипции (TF). Они отличаются от сигма-факторов прокариот (а-факторы) тем, что могут связываться с ДНК независимо от РНК-полимеразы. Полимеразы I, II и III требуют присутствия разных факторов транскрипции, обозначенных TF1, TFD и TFIII соответственно. Латинская буква, которая обычно следует за римской цифрой в названии фактора транскрипции, указывает, каким по счету был выделен данный фактор. Например, TFIIIA - это первый охарактеризованный фактор транскрипции, который действует на ген, транскрибируемый полимеразой III (ген 5S-pPHK). [c.146]

В клетках бактерий имеется только один тип РНК-полимеразы, осуществляющий матричный синтез всех видов РНК. Это крупный белок с молекулярной массой около 500 ООО Д, имеющий сложную субъединичную структуру. Его ядро ( ore), которое также называют минимальным ферментом, построено из четырех полипептидов двух идентичных а-субъединиц, р- и р -субъеди-ниц. Полная РНК-полимераза содержит еще одну субъединицу, которую называют о (сигма)-фактором. [c.21]

Число обнаруживаемых у бактерий белковых и низкомолекулярных факторов, влияющих на эффективность транскрипции различных генов, постоянно увеличивается. Выявлено участие в регуляции активности РНК-полимеразы белковых факторов трансляции, формилметионил-тРНК и гуанозинтетрафосфата, которые обеспечивают сопряжение процессов синтеза РНК и белка, активируя или подавляя выражение определенных генов. Кроме основного сигма-фактора найдены дополнительные сигма-субъединицы, способные переключать транскрипцию с одних групп генов на другие, очевидно, за счет изменения узнающих свойств РНК-полимеразы. [c.23]

В регуляции процесса споруляции ключевую роль играет РНК-полимераза. Можно получить устойчивые к рифампицину мутанты Вас. subtilis, мутационное повреждение РНК-полимеразы у которых блокирует споруляцию на самых разных стадиях. Обнаружено также, что в процессе споруляции изменяется поли-пептидный состав этого фермента. На определенных стадиях вместо обычного сигма-фактора появляются новые субъединицы, которые, очевидно, являются сигмаподобными факторами, специфичными для споруляции. Они отсутствуют в составе РНК-полимеразы тех мутантов, у которых споруляция блокирована на предыдущих стадиях. Имеются также данные, что у мутантов по РНК-полимеразе, не способных к споруляции, фермент изменен таким образом, что эти сигмаподобные полипептиды не могут с ним связываться. [c.24]

Было обнаружено, что некоторые бактерии имеют множественные формы РНК-полимераз. Полученные на этих объектах результаты также свидетельствуют в пользу того, что. в ходе развития РНК-полимеразы могут участвовать в дифференциальной транскрипции. Например, полимераза Е. oli представляет собой большую молекулу с мол. весом 400 ООО. В состав полимера входят две различные субъединицы, ответственные за активность фермента. Однако, кроме этого основного комплекса, есть дополнительные субъединицы. Одна из них называется сигма-фактором и может быть выделена из нативного фермента. Если сигма-фактор присутствует, фермент быстро синтезирует РНК, используя в качестве матрицы различные Ьиды ДНК — собственную ДНК, ДНК тимуса теленка и ДНК фага Т4. Без сигма-фактора фермент сохраняет способность транскрибировать две первые ДНК, но почти не способен транскрибировать ДНК фага Т4. Опыты показали, что в отсутствие сигма-фактора снижается способность фермента связываться с ДНК фага Т4 и инициировать транскрипцию. [c.289]

Лучше всего изучена РНК-полимераза Е. соИ. Большой вклад в расшифровку субъединичной структуры этого фермента внесла группа советских исследователей под руководством Р. Б. Хесина. РНК-полимераза Е. oli состоит из четырех субъединиц двух одинаковых —а, которые объединены в молекуле так называемого минимального фермента еще с двумя различными субъединицами и . Такой минимальный фермент (2a ) молекулярной массой 480 ООО Д осуществляет транскрипцию, но не способен узнавать на ДНК специфические стартовые позиции начала этого процесса. Для узнавания стартовых участков, или промоторов, к минимальному ферменту должна присоединяться еще одна субъединица — а (сигма) - фактор. [c.382]

Сигма (о)-субъединица РНК-полимеразы E. oli имеет специфическую функпию и служит фактором иииииаиии транскриппии. Эта субъединица дает возможность ферменту найти консенсусные последовательности промотора. РНК-полимеразы, узнающие разные промоторы, содержат различные формы о -субъединицы. Связавшись с промотором, фермент, для того чтобы начать синтез РНК, вступает в ряд реакций (рис. [c.144]

В гл. 9 шла речь о том. что у бактерий существует еше один тип контроля генной активности на уровне транскриппии. Нри обсуждении строения бактериальной РНК-полимеразы отмечалось, что одна из составляющих ее пяти основных полипептидных цепей-сигма (6) фактор -функционирует как фактор инициации. Этот фактор отделяется от ДНК в гот момент, когда полимераза начинает синтез РНК (см. разд. 9.4.1). У бактерий консенсусная последовательность транскрибируемого промотора узнается основной формой РНК-полимеразы, содержащей субъединицу 670. Однако существуют и минорные формы полимераз, в состав которых входят 6-субъединицы, узнающие другие последовательности промотора. Например, субъединина 654 является продуктом гена п1гА и наряду с белками п1г В и п1г С необходима именно для [c.189]

Сигма а)-су6ъедшща РНК-полимеразы Е.соИ имеет специфическую функцию и служит фактором инициации транскрипции. Эта субъединица дает возможность ферменту найти консенсусные последовательности промотора, РНК-полимеразы, узнающие разные промоторы, содержат различные формы а -субъединицы. Связавшись с промотором, фермент, для того чтобы начать синтез РНК, вступает в ряд реакций фис, 9-65), После того, как синтезировано примерно восемь нуклеотидов молекулы РНК (стадия 4, рнс, 9-65), а -субьединица диссоциирует, а вместо нее с молекулой фермента соединяется несколько факторов элонгации, необходимых для удлинения и терминации цепн, К факторам элонгации [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология