Proteína de ligação a TATA - TATA-binding protein
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 estrutura cristalina de um complexo ternário de levedura brf1-tbp-dna
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| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | TBP | ||||||||
| Pfam | PF00352 | ||||||||
| Clã Pfam | CL0407 | ||||||||
| InterPro | IPR000814 | ||||||||
| PRÓSITO | PDOC00303 | ||||||||
| SCOP2 | 1 tbp / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
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A TATA-binding protein ( TBP ) é um fator de transcrição geral que se liga especificamente a uma sequência de DNA chamada TATA box . Esta sequência de DNA é encontrada cerca de 30 pares de bases a montante do local de início da transcrição em alguns promotores de genes eucarióticos .
Família de genes TBP
TBP é membro de uma pequena família de fatores relacionados a TBP. O primeiro fator relacionado ao TBP (TRF / TRF1) foi identificado na mosca da fruta Drosophila , mas parece ser específico da mosca ou inseto. Posteriormente, TBPL1 / TRF2 foi encontrado nos genomas de muitos metazoários , enquanto os genomas de vertebrados codificam um terceiro membro da família de vertebrados, TBPL2 / TRF3. Em tipos de células específicos ou em promotores específicos, o TBP pode ser substituído por um desses fatores relacionados ao TBP, alguns dos quais interagem com a caixa TATÁ de forma semelhante ao TBP.
Papel como fator de transcrição
TBP é uma subunidade do fator de transcrição geral eucariótico TFIID . TFIID é a primeira proteína a se ligar ao DNA durante a formação do complexo de pré-iniciação da transcrição da RNA polimerase II (RNA Pol II). Como uma das poucas proteínas no complexo de pré-iniciação que se liga ao DNA de uma maneira específica para a sequência, ela ajuda a posicionar a RNA polimerase II sobre o local de início da transcrição do gene. No entanto, estima-se que apenas 10-20% dos promotores humanos têm caixas TATÁ. Portanto, a TBP provavelmente não é a única proteína envolvida no posicionamento da RNA polimerase II. A maioria dos promotores humanos são promotores de genes de manutenção sem TATA . A ligação de TBP a esses promotores é facilitada por reguladores de genes domésticos. Curiosamente, a transcrição inicia dentro de uma região estreita em cerca de 30 pb a jusante da caixa TATÁ em promotores contendo TATÁ, enquanto os locais de início da transcrição de promotores sem TATÁ estão dispersos em uma região de 200 pb.
A ligação de TFIID à caixa TATA na região do promotor do gene inicia o recrutamento de outros fatores necessários para o RNA Pol II começar a transcrição. Alguns dos outros fatores de transcrição recrutados incluem TFIIA , TFIIB e TFIIF . Cada um desses fatores de transcrição contém várias subunidades de proteínas.
TBP também é importante para a transcrição pela RNA polimerase I e RNA polimerase III e, portanto, está envolvida na iniciação da transcrição por todas as três RNA polimerases.
O TBP está envolvido na fusão do DNA (separação de fita dupla) dobrando o DNA em 80 ° (a sequência rica em AT à qual ele se liga facilita a fusão fácil). O TBP é uma proteína incomum por se ligar ao sulco menor usando uma folha β.
Outra característica distintiva do TBP é uma longa cadeia de glutaminas no terminal N da proteína. Esta região modula a atividade de ligação ao DNA do terminal C e a modulação da ligação ao DNA afeta a taxa de formação do complexo de transcrição e o início da transcrição. Mutações que expandem o número de repetições CAG que codificam esse trato de poliglutamina e, portanto, aumentam o comprimento da cadeia de poliglutamina, estão associadas à ataxia espinocerebelar 17, um distúrbio neurodegenerativo classificado como uma doença poliglutamina .
Interações DNA-proteína
Quando o TBP se liga a uma caixa TATÁ dentro do DNA , ele distorce o DNA inserindo cadeias laterais de aminoácidos entre os pares de bases, desenrolando parcialmente a hélice e dobrando-a duplamente. A distorção é realizada por meio de uma grande quantidade de contato superficial entre a proteína e o DNA. O TBP liga-se aos fosfatos carregados negativamente na estrutura do DNA por meio de resíduos de aminoácidos de lisina e arginina carregados positivamente . A curva acentuada no DNA é produzida através da projeção de quatro resíduos de fenilalanina volumosos no sulco menor. Conforme o DNA se curva, seu contato com o TBP aumenta, aumentando assim a interação DNA-proteína.
A cepa imposta ao DNA por meio dessa interação inicia a fusão, ou separação, das fitas. Como essa região do DNA é rica em resíduos de adenina e timina , que formam pares de bases por meio de apenas duas ligações de hidrogênio , as fitas de DNA são mais facilmente separadas. A separação das duas fitas expõe as bases e permite que a RNA polimerase II comece a transcrição do gene .
O terminal C de TBP se compõe de uma forma helicoidal que (incompletamente) complementa a região TATÁ do DNA. Essa incompletude permite que o DNA se incline passivamente para a ligação.
Para obter informações sobre o uso de TBP em células, consulte: RNA polimerase I , RNA polimerase II e RNA polimerase III .
Interações proteína-proteína
Demonstrou-se que a proteína de ligação a TATA interage com:
Montagem complexa
A proteína de ligação TATA-box (TBP) é necessária para a iniciação da transcrição por RNA polimerases I, II e III, a partir de promotores com ou sem uma TATA box. Na presença de um promotor sem TATA, o TBP liga-se com a ajuda de fatores associados ao TBP (TAFs). TBP se associa a uma série de fatores, incluindo os fatores gerais de transcrição TFIIA, -B, -D, -E e -H, para formar enormes complexos de pré-iniciação de múltiplas subunidades no promotor do núcleo . Por meio de sua associação com diferentes fatores de transcrição , o TBP pode iniciar a transcrição de diferentes RNA polimerases . Existem vários TBPs relacionados, incluindo proteínas semelhantes a TBP (TBPL) .
Estrutura
O núcleo C-terminal de TBP (~ 180 resíduos) é altamente conservado e contém duas repetições de 88 aminoácidos que produzem uma estrutura em forma de sela que abrange o DNA; esta região se liga à TATA box e interage com fatores de transcrição e proteínas regulatórias . Em contraste, a região N-terminal varia em comprimento e sequência .
Referências
links externos
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW entrada em Spinocerebellar Ataxia Tipo 17
- Estrutura TBP interativa em massey.ac.nz
- Molécula PDB da proteína de ligação a TATA do mês
- TATA-Box + Binding + Protein na Biblioteca Nacional de Medicina dos Estados Unidos. Cabeçalhos de Assuntos Médicos (MeSH)
- FactorBook TBP
- Visão geral de todas as informações estruturais disponíveis no PDB para UniProt : P20226 (proteína de ligação a TATA-box humana) no PDBe-KB .