TATA-vezujući protein (TBP) je opći transkripcijski faktor koji se veže za sekvencu DNK zvanu TATA-kutija. Ova sekvenca DNK nalazi se oko 30 baznih parova uzvodno od mjesta početka transkripcije u nekim eukariotskim genima promotorima. Aminokiselinska sekvenca

|content= style="font-family:monospace;" style="text-align:right;" 10

20

30

40

50 style="background-color: #eee;" MDQNNSLPPY style="background-color: #f9f9f9;" AQGLASPQGA style="background-color: #f9f9f9;" MTPGIPIFSP style="background-color: #f9f9f9;" MMPYGTGLTP style="background-color: #f9f9f9;" QPIQNTNSLS style="background-color: #eee;" ILEEQQRQQQ style="background-color: #f9f9f9;" QQQQQQQQQQ style="background-color: #f9f9f9;" QQQQQQQQQQ style="background-color: #f9f9f9;" QQQQQQQQQQ style="background-color: #f9f9f9;" QQQQQAVAAA style="background-color: #eee;" AVQQSTSQQA style="background-color: #f9f9f9;" TQGTSGQAPQ style="background-color: #f9f9f9;" LFHSQTLTTA style="background-color: #f9f9f9;" PLPGTTPLYP style="background-color: #f9f9f9;" SPMTPMTPIT style="background-color: #eee;" PATPASESSG style="background-color: #f9f9f9;" IVPQLQNIVS style="background-color: #f9f9f9;" TVNLGCKLDL style="background-color: #f9f9f9;" KTIALRARNA style="background-color: #f9f9f9;" EYNPKRFAAV style="background-color: #eee;" IMRIREPRTT style="background-color: #f9f9f9;" ALIFSSGKMV style="background-color: #f9f9f9;" CTGAKSEEQS style="background-color: #f9f9f9;" RLAARKYARV style="background-color: #f9f9f9;" VQKLGFPAKF style="background-color: #eee;" LDFKIQNMVG style="background-color: #f9f9f9;" SCDVKFPIRL style="background-color: #f9f9f9;" EGLVLTHQQF style="background-color: #f9f9f9;" SSYEPELFPG style="background-color: #f9f9f9;" LIYRMIKPRI style="background-color: #eee;" VLLIFVSGKV style="background-color: #f9f9f9;" VLTGAKVRAE style="background-color: #f9f9f9;" IYEAFENIYP style="background-color: #f9f9f9;" ILKGFRKTT Porodica gena TBP

TBP je član male porodice gena faktora povezanih s TBP-om. Prvi faktor povezan s TBP-om (TRF/TRF1) identificiran je kod voćne mušice Drosophila, ali čini se da je specifičan za muhu ili insekte. Naknadno je TBPL1/TRF2 pronađen u genomima mnogih metazoa, dok genomi kičmenjaka kodiraju trećeg člana kičmenjačke porodice, TBPL2/TRF3. U specifičnim tipovima ćelija ili na specifičnim promotorima, TBP se može zamijeniti jednim od ovih faktora povezanih s TBP-om, od kojih neki interaguju s TATA-kutijom slično kao TBP.

Uloga kao transkripcijskog faktora

TBP je podjedinica eukariotskog općeg transkripcijskog faktora TFIID. TFIID je prvi protein koji se veže za DNK tokom formiranja transkripcijskog preinicijacijskog kompleksa RNK-polimeraze II (RNK Pol II). Kao jedan od rijetkih proteina u preinicijacijskom kompleksu koji se veže za DNK na način specifičan za sekvencu, pomaže u pozicioniranju RN-polimeraze II preko mjesta početka transkripcije gena. Međutim, procjenjuje se da samo 10–20% ljudskih promotora ima TATA kutije – većina ljudskih promotora su TATA-bez domaćinskog gena promotori – tako da TBP vjerovatno nije jedini protein uključen u pozicioniranje RNK-polimeraze II. Vezivanje TBP-a za ove promotore olakšavaju regulatori domaćinskog gena. Zanimljivo je da transkripcija započinje unutar uske regije na oko 30 bp nizvodno od TATA-kutije, na promotorima koji sadrže TATA, dok su mjesta početka transkripcije promotora bez TATA raspršena unutar regije od 200 bp.

Vezivanje TFIID-a za TATA-kutiju u promotorskoj regiji gena inicira regrutovanje drugih faktora potrebnih da RNK Pol II započne transkripciju. Neki od ostalih regrutovanih transkripcijskih faktora uključuju TFIIA, TFIIB i TFIIF. Svaki od ovih transkripcijskih faktora sadrži nekoliko proteinskih podjedinica.

TBP je također važan za transkripciju putem RNK-polimeraze I i RNK polimeraze III, te je stoga uključen u inicijaciju transkripcije putem sve tri RNK- polimeraze.

TBP je uključen u topljenje DNK (razdvajanje dvostrukog lanca) savijanjem DNK za 80° (sekvenca bogata AT-om na koju se veže olakšava lahko topljenje). TBP je neobičan protein po tome što se veže za manji žlijeb koristeći β list.

Još jedno karakteristično obilježje TBP-a je dugi niz glutamina na N-kraju proteina. Ova regija modulira aktivnost vezivanja DNK na C-terminalu, a modulacija vezivanja DNK utiče na brzinu formiranja transkripcijskog kompleksa i inicijaciju transkripcije. Mutacije koje proširuju broj CAG ponavljanja koja kodiraju ovaj poliglutaminski trakt, i time povećavaju dužinu poliglutaminskog niza, povezane su sa spinocerebelumskom ataksijom 17, neurodegenerativnim poremećajem klasifikovanim kao bolest poliglutamina.

Interakcije DNK-protein

Kada se TBP veže za TATA kutiju unutar DNK, on iskrivljuje DNK umetanjem aminokiselinakih bočnih lanaca između baznih parova, djelomično odmotavajući spiralu i dvostruko je savijajući. Iskrivljavanje se postiže velikom količinom površinskog kontakta između proteina i DNK. TBP se veže za negativno nabijene fosfate u DNK okosnici putem pozitivno nabijenih ostataka aminokiselina lizin i arginin. Oštro savijanje DNK nastaje projekcijom četiri glomazna ostatka fenilalanina u manji žlijeb. Kako se DNK savija, njen kontakt sa TBP-om se povećava, čime se pojačava interakcija DNK-protein.

Naprezanje nametnuto DNK kroz ovu interakciju inicira topljenje ili razdvajanje lanaca. Budući da je ova regija DNK bogata ostacima adenina i timina, koji se bazno sparuju putem samo dvije vodikove veze, lanci DNK se lakše razdvajaju. Razdvajanje dva lanca otkriva baze i omogućava RNK-polimerazi II da započne transkripciju gena.

C-terminalni dio TBP-a ima helikoidni oblik koji (nepotpuno) komplementira T-A-T-A regiju DNK. Ova nepotpunost omogućava DNK da se pasivno veže.

Za informacije o upotrebi TBP-a u ćelijama pogledajte: RNK-polimeraza I, RNK-polimeraza II i RNK-polimeraza III.

Interakcije protein-protein Pokazano je da protein koji veže TATA interraguje sa: BRF1, BTAF1, C-Fos, C-jun, EDF1, GTF2B (TFIIB), GTF2A1 (TFIIA podjedinica 1), GTF2F1 (TFIIF subunit 1) GTF2H4 (TFIIH subunit 4), Mdm2, MSX1, NFYB, P53, PAX6, POLR2A, POU2F1, RELA, NR2B1, TAF1, TAF4, TAF5, TAF6, TAF7, TAF9. TAF10, TAF11, TAF13, i TAF15.

Složeno sastavljanje TATA-kutija veže protein (TBP) je potreban za inicijaciju transkripcije pomoću RNK polimeraza I, II i III, iz promotora sa ili bez TATA-kutije. U prisustvu promotora bez TATA, TBP se veže uz pomoć faktora povezanih s TBP-om (TAF). TBP se povezuje s mnoštvom faktora, uključujući opće transkripcijske faktore TFIIA, -B, -D, -E i -H, formirajući ogromne više-podjedinične preinicijacijske komplekse na jezgru promotora. Kroz svoju povezanost s različitim transkripcijskim faktorima, TBP može inicirati transkripciju iz različitih RNK-polimeraza. Postoji nekoliko srodnih TBP-ova, uključujući TBP-slične (TBPL) proteine.

Struktura C-terminalno jezgro TBP-a (~180 ostataka) je visoko konzervirano i sadrži dva tandemska ponavljanja od 88 aminokiselina ponovljenja koja proizvode sedlastu strukturu koja se proteže preko DNK; ova regija vezuje se za TATA kutiju i interraguje sa transkripcijskim faktorima i regulatornim proteinima. Nasuprot tome, N-terminalna regija varira i po dužini i po sekvenci.

Reference

Vanjski linkovi GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on Spinocerebellar Ataxia Type 17 Interactive TBP Structure at massey.ac.nz

Kategorija:Proteini Kategorija:Geni Kategorija:Transkripcijski faktori