Кофактори і трансактиватори, які зв’язуються із днк полегшують монтаж загальних транскрипційних факторів.

Для продовження дослідження регуляції експресії генів еукаріот повернемося до взаємодій між промоторами і РНК полімеразою II (Пол II) – ензимом, відповідальним за синтез еукаріотичної мРНК. Незважаючи на те, що у більшості (але не у всіх) Пол II промоторів наявні ТАТА - рамки і організаторні послідовності (Орг) із стандартними інтервалами (див.Рис.26-8) існують значні відмінності і в кількостях, і в розміщенні додаткових послідовностей необхідних для регуляції транскрипції. Такі додаткові регуляторні послідовності у вищих еукаріот називають енхансерами (enhance- посилювати, англ), а у дріжджів – додатковими послідовностями активації (ДПА) (upstream activator sequences – (UASs), англ.). Типовий енхансер може розташовуватися за сотні або ж і тисячі нуклеотидних пар перед місцем початку транскрипції, а іноді розташовується навіть після нього, в самому гені. Після приєднання відповідного регуляторного протеїну енхансер призводить до стимулювання процесу транскрипції поблизу промотора, незважаючи від його орієнтації на ДНК. ДПА дріжджів функціонуюють подібним чином, хоча взагальному вони все ж розташовуються перед геном в межах декількох сотень пар нуклеотидів від початку місця транскрипції. Пересічний Пол II промотор може регулюватися близько шести регуляторними послідовностями такого типу, хоча існують і промотори із набагато складнішою регуляцією.

Успішне приєднання голоензиму РНК Пол II до одного із промоторів загалом потребує і дії інших протеїнів (Рис.28-27) трьох типів: (1) основних транскрипційних факторів (basal transcription factors, англ) (див.Рис. 26-9, Табл. 26-1) необхідних для кожного промотора; (2) ДНК-зв’язуючих трансактиваторів (DNA-binding transactivators, англ), які приєднуються до енхансерів чи ДПА і полегшують транскрипцію; та (3) коактиваторів (coactivators, англ). Функція останніх не пов’язана із безпосередеім приєднанням до ДНК, вони необхідні для узгодження дії ДНК-трансактиваторів, комплексу протеїнів на Пол II і основними транскрипційними факторами. Більше того, різноманітні протеїни-репресори можуть втручатись у цей процес і заважати узгодженню дії РНК полімерази і ДНК-зв’язуючих трансактиваторів, призводячи до репресії транскрипції (Рис.28-27,б). Сфокусуємо нашу увагу на комплексах протеїнів зображених на Рисунку 28-27 та їх взаємодії, які призводить до активувації транскрипції.

ТАТА-зв’язуючий протеїн Першим компонентом, який приєднується до комплексу преініціації транскрипції у місці ТАТА рамки промотора типової Пол II є ТАТА-зв’язуючий протеїн (ТЗП) (TATA-binding protein,TBP, англ). Цей комплекс містить основні транскрипційні фактори TFIIB, TFIIE, TFIIH, Пол II і, можливо, TFIIA (не всі із цих факторів зображено на Рис.28-27). Одначе цей мінімальний комплекс преініціації не завжди достатній для початку транскрипції і зазвичай не формується на схованих у хроматині промоторах. Позитивна регуляція, що призводить до ініціації транскрипції відбувається завдяки трансактиваторам і коактиваторам.

ДНК-зв’язуючі трансактиватори

Вимоги до трансактиваторів значно змінюються в залежності від промоторів. Одні трансактиватори здатні пришвидшувати транскрипцію сотень в той час як інші лише декількох промоторів. Багато трансактиваторів є чутливими до приєднання сигнальних молекул, забезпечуючи можливість активації/деактивації транскрипції у відповідь на зміну середовища в клітині. Деякі енхансери до яких приєднується ДНК-зв’язуючі активатори достатньо віддалені від ТАТА рамки промотора. Як же можуть трансактиватори функціонувати на відстані? У більшості випадків відповіддю на це запитання може бути петлеподібна структура транскрибованої ДНК, в результаті чого різноманітні протеїнові комплекси безпосередньо взаємодіють один з одним. Утворення такої петлі ДНК спонукається певними багаточисельними негістоновими протеїнами, що знаходяться в хроматині і неспецифічно приєднуються до ДНК. Такі протеїни із групами високої мобільності (ГВМ) (high mobility group, HMG, англ) (Рис. 28-27, де термін “групи високої мобільності” відображає їх електрофоретичну мобільність в поліакриламідному гелі) відіграють важливу структурну роль в ремоделюванні хроматину і активації транскрипції.

Рисунок 28-27.