Az RNS-polimeráz III (röviden Pol III) DNS-t 5S riboszomális RNS-sé, tRNS-sé és más kis RNS-ekké transzkribáló fehérje.
Az általa transzkribált gének a „fenntartó” gének, melyek működése minden sejttípusban és a legtöbb környezetben szükséges. Így a Pol III-transzkripció szabályzása elsősorban a sejtnövekedés és a sejtciklus szabályzásához kötődik, így kevesebb szabályzófehérjét igényel az RNS-polimeráz II-nél. Stresszhelyzetben azonban aktivitását a MAF1 represszálja. A rapamicin inhibeálja közvetlen célpontján, a TOR révén. Szerkezet Az RNS-polimeráz III 17 alegységből áll. A központi 10 alegységes mag és a 2 alegységes perifériás heterodimertönk az eukarióta RNS-polimerázokban közös, míg a TFIIF-szerű RPC4/5 és TFIIE-szerű RPC3/6/7 alkomplex az RNS-polimerázra jellemző, és az iniciációban és terminációban fontos beépített általános transzkripciós faktornak tekinthetők. Transzkripció A polimerázok általi transzkripció 3 fő részből áll: Iniciáció, mely az RNS-polimeráz-komplex promoteren való összeállítását igényli Elongáció, az RNS-szintézis Termináció, az RNS-transzkripció vége, a komplex megszűnése Iniciáció A Pol III a Pol II-vel ellentétben nem igényel gén előtti kontrollszakaszokat, helyettük általában a transzkribált szakaszon belüli kontrollszakaszokon alapul (de néha korábbi szekvenciákat is használ, például az U6 snRNS-gén előtti TATA box esetén, mint a Pol II-promotereknél.
3 Pol III-iniciációs csoport van, melyek az 5S rRNS, a tRNS és az U6 snRNS általinak felelnek meg. Mindegyik esetben a folyamat a kontrollszakaszokhoz kötéssel kezdődik és a TFIIIB (B polimeráz III-transzkripciósfaktor) komplexen való aktiválásával és a Pol III újbóli létrejöttével ér véget. A TFIIIB 3 alegysége a TATA-kötő fehérje (TBP), a TFIIB-rokon faktor (BRF1 vagy gerincesekben bizonyos Pol III-transzkribált géneknél BRF2) és egy B″ (BDP1) egység. A teljes szerkezet a Pol II-höz hasonlít. Első osztály Az 5S rRNS- (első osztály) iniciáció általános lépései: A TFIIIA a génbeli 5S rRNS-kontrollszakaszhoz, a C-blokkhoz (C-box) köt. Ez az A és B-blokkokat pótolja a tRNS-génekhez hasonló, a kezdőhelyhez viszonyított elrendezésben való TFIIIC-elhelyezéshez. A TFIIIC TFIIIA–DNS komplexhez kötése után a TFIIIB a tRNS-transzkripciónak megfelelő módon jelenik meg. Második osztály A tRNS- (második osztály) iniciáció általános lépései: A GTF3C1 (más néven TFIIIC) két génbeli kontrollszakaszhoz, az A- és a B-blokkhoz (más néven A- és B-box) köt. A GTF3C1 a TFIIIB-t a transzkripció helye előtt mintegy 26 bp-ral elhelyező faktorként működik. A TFIIIB a Pol III-at a transzkripció kezdeti helyéhez illeszti. A TFIIIB DNS-kötése után a TFIIIC nem szükséges. A TFIIIB fontos a promoternyitásban is. Harmadik osztály Az U6 snRNS (harmadik osztály; csak gerincesekben ismert) iniciáció általános lépései: A SNAPc (snRNS-aktiváló fehérjekomplex, , alegységei: 1, 2, 3, 4, 5; más néven PBP és PTF) a PSE-hez (proximális szakaszelem, ) köt mintegy 55 bázispárral a transzkripció kezdőhelye előtt. Ezt az OCT1 és STAF Pol II-transzkripciósfaktorok jelentősen stimulálják, melyek erősítőszerű DSE-hez (disztális szakaszelem) kötnek legalább 200 párral a transzkripció kezdete előtt. E faktorok és promoterelemek a Pol II- és III-géntranszkripcióban közösek. Az U6 snRNS-transzkripciósfaktorok TFIIIB-jében a kisebb BRF1-paralóg BRF2 van. A TFIIIB a transzkripció kezdetén a Pol III-at összeállítja. A szekvenciaállandósulás alapján a BRF2-es TFIIIB a promoternyitásban is szerepet játszhat. Elongáció A TFIIIB DNS-kötött marad az iniciációt követően a bakteriális σ-faktorokkal és a Pol II-transzkripció legtöbb bazális faktorjával szemben. Ez a Pol III-transzkribált gének esetén sok transzkripciós reiniciációt okoz. Egy Saccharomyces cerevisiaen végzett tanulmány szerint az elongáció átlagos sebessége 21–22, maximális sebessége 29 nt/s. Ezek hasonlóak a Pol II Drosophilán in vivo végzett tanulmány szerinti sebességeihez. Az RNS-lánc-bővítés egyes lépései elemzése alapján az U és A U-terminált RNS-láncokhoz adása lassú.
Termináció A Pol III-transzkripció rövid (5–6 nt) poli-U-szakaszon ér véget. Eukariótákban hajtűkör nem kell, de növelheti a terminációs hatékonyságot emberben. Saccharomyces cerevisiaeben kimutatták, hogy a termináció szakaszon ér véget és progresszív. Az 5, 6 vagy 7 U-t tartalmazó RNS-ek és a -szakasz lassú átolvasása alapján 1 G RNS-láncba építése jelentősen vagy teljesen visszaállítja az elongáció sebességét.
Transzkriptált RNS-ek Az RNS-polimeráz III által gyakran átírt RNS-ek például: transzfer RNS-ek 5S riboszomális RNS U6 spliceoszomális RNS ribonukleáz P és MRP-RNS 7SL RNS (a jelfelismerő részecske RNS-része) vault-RNS-ek Y-RNS rövid közbeékelt magi elemek (SINE) 7SK-RNS bizonyos mikro-RNS-ek bizonyos kis sejtmagvacska-RNS-ek bizonyos génszabályzó antiszenz RNS-ek
A DNS-javításban Az RNS-polimeráz III a kettősszál-törések homológ rekombinációs javításában is fontos lehet. Az RNS-polimeráz III átmeneti RNS-DNS-hibridet alkot a töréseknél, ami a homológ rekombináció mediálta kettősszáltörés-javítás fontos köztes lépése. Ez megvédi a 3′-DNS-szálrészt a bomlástól. Az átmeneti RNS–DNS-hibrid köztitermék létrejötte után az RNS-t a RAD51 váltja fel, mely az ssDNS-inváziós homológrekombináció-lépést katalizálja. Az immunitásban A citoszolikus RNS-polimeráz III veleszületett immunválaszokat tud kiváltani vírusokkal szemben Először a DNS-vírusok vagy baktériumok AT-gazdag ssDNS-ét mechanikusan azonosítja, majd 5′-pppRNS-t hoz létre, melyet a RIG-I észlel, majd a RIG-I–MAVS–TBK1–IRF3-út indításával IFN–β-termelést indukál. Jegyzetek
Fordítás
Polimeráz3 Kategória:Enzimek