Сигма-субъединицы

Таблица 1.2 Сигма-субъединицы РНК-полимеразы Е. oli и структура распознаваемых ими промоторов

Особая сг-субъединица участвует в транскрипции ряда генов, ответственных за метаболизм азота. К ним относятся ген, кодирующий глутаминсинтетазу, и гены, контролирующие фиксацию атмосферного азота. Промоторы этих генов не содержат обычных для других промоторов последовательностей —10 и —35 . Вместо них имеются участки гомологии, центры которых расположены в поло- жениях —И и —21 . Поэтому неудивительно, что эти промоторы ке используются РНК-полимеразой, содержащей главную сигма-субъединицу, а . Транскрипцию этих промоторов обеспечивает одна из минорных а субъединиц, а , кодируемая геном гроМ. Однако для функционирования промотора гена глутаминсинтетазы белка (J недостаточно. Необходим еще ДНК-связывающийся белок, называемый NR[. Перед промотором имеется пять участков его связывания наибольшее сродство NRj проявляет к двум отдаленным участкам. Эти последовательности необходимы для активации промотора при низких концентрациях NRj и не обязательны при высоких. Если эти последовательности отодвинуть на тысячу пар нуклеотидов от промотора, они продолжают обеспечивать активность промотора. Предполагается, что белок NR i взаимодействует с РНК-полимеразой, расположенной на промоторе. Посадка NRi на ДНК облегчает это взаимодействие, сопровождаемое, по-види- [c.153]

Мало что известно о точках контакта, имеющихся в составе фермента, но РНК-полимераза, находящаяся на промоторе, может быть ковалентно пришита к ДНК, в которой тимин замещен на бромурацил. При этом было показано, что а-субъединица (сигма-субъединица) взаимодействует с нематричной цепью в положении — 3, тогда как -субъединица контактирует с положением 3. Такое расположение а-субъединицы, видимо, дает ей возможность принимать участие в поиске промотора и (или) в стабилизации первоначально расплетенной области. Но нам не известно, участвует ли а-субъединица в этом непосредственно, или ее функция опосредована взаимодействием с коферментом. [c.147]

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]

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]

Кор-фермент (aj[3[3 ) РНК-полимеразы не может начинать транскрипцию в промоторных участках. Дпя специфической инициации необходим голофермент а2(3(3 а Роль сигма-субъединицы была открыта следуюш им образом. Если РНК-полимера-зу очиш али хроматографией на колонке с фосфоцеллюлозой, то она была практи- [c.55]

Промотор гена глутаминсинтетазы замечателен не только те.м, что он регулируется с участием минорной сигма-субъединицы и нуклеотидных последовательностей, удаленных на большие расстояния от старта транскрипции, но и тем, что действие регуляторного белка. модулируется не путе.м связывания лигандов-эффекторов, которыми могли бы быть глута.мин или глутаминовая кислота, а путем хи.мической модификации — фосфорилирования и дефосфо-рилирования NR,,— осуществляемой несколькими ферментами, реагирующими на обеспеченность клетки источниками азота. [c.153]

Каким образом сигма-фактор влияет на способность минимального фермента ассоциировать с ДНК Проведенные ранее эксперименты указывали на то, что сигма-субъединица непосредственно не связывается с дуплексом ДНК. Однако возможно, что она способна взаимодействовать с ДНК, находящейся в суперспирализованном состоянии, хотя мы не имеем данных о том, может ли она сама узнавать специфические нуклеотидные последовательности. В то же время известно, что когда голофермент образует прочно связанный комплекс с промотором, сигма-фактор контактирует с ДНК в области начального плавления, в точке, расположенной непосредственно перед стартовой точкой транскрипции. Добавление сигма-фактора может изменить конформацию минимального фермента таким образом, что он менее эффективно распознает слабый участок связывания и уже в форме голофермента может специфически контактировать с участками прочного связывания. [c.135]

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]

Интересно, что выражение гена glnF (rpoN) не зависит от концентрации NH . По-видимому, в клетке всегда имеются молекулы РНК-полимеразы, содержащие сигма °-субъединицу. Следует добавить, что в промоторной зоне Ntr-генов обнаружен также специальный участок связывания белка NRi. [c.43]

При повышении температуры эффективность транскрипции гена гроН увеличивается. Это, в свою очередь, вызывает активацию транскрипции генов теплового шока. Следует отметить, что возрастание экспрессии этих генов происходит также при голодании по аминокислотам и под влиянием некоторых повреждающих агентов, таких, как этанол и оксиданты. Пока не ясно, что именно индуцирует экспрессию самого гена гроН. Возможно, что таким сигналом служит появление в клетке определенных низкомолекулярных эффекторов. Недавно показано, что под влиянием оксидантов в клетках синтезируются необычные нуклеозидполифосфаты, такие, как диаденозинтетрафосфат, аде-нозингуанозинтетрафосфат и др. Вероятно, некоторые из них могут образоваться и при тепловом шоке и стимулировать синтез сигма -субъединицы. [c.55]

Б. Сигма-субъединица РНК-полимеразы Е. соИ играет особую pojij [c.146]

B. После того как синтезируются первые восемь нуклеотидов молекулы РНК, сигма-субъединица отделяется, и вместо нее с ферментов соединяется несколько [c.146]

Сигма-субъединица обеспечивает специфическую инициацию, снижая в l(f раз сродство РНК-полимеразы к ДНК, не содержащей промоторов. Кроме того, сиг-ма-субъединица активирует узнавание промоторных последователыгостей РНК-поли-меразой. Наконец, сигма-субъединица участвует в раскрывании двойной спирали ДНК, так чтобы одна из цепей могла служить матрицей. При связывании голофермента РНК-полимеразы расплетается примерно один виток спирали ДНК. Так происходит подготовка фермента к образованию первой фосфодиэфирной связи новой цепи РНК. [c.56]

После того как начинается синтез новой цепи РНК, сигма-субъединица отделяется от голофермента. Кор-фермент продолжает транскрибировать матрицу ДНК. Таким образом, функция голофермента — поиск промотора и инициация, а функция кор-фермента - элонгация. Отделивщаяся сигма-субъединица присоединяется к другой молекуле кор-полимеразы, чтобы участвовать в инициации нового цикла транскрипции. [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология