Proteína de unión a TATA - TATA-binding protein
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 estructura cristalina de un complejo ternario de levadura brf1-tbp-adn
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| Identificadores | |||||||||
| Símbolo | TBP | ||||||||
| Pfam | PF00352 | ||||||||
| Clan pfam | CL0407 | ||||||||
| InterPro | IPR000814 | ||||||||
| PROSITE | PDOC00303 | ||||||||
| SCOP2 | 1 tbp / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
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La proteína de unión a TATA ( TBP ) es un factor de transcripción general que se une específicamente a una secuencia de ADN llamada caja TATA . Esta secuencia de ADN se encuentra aproximadamente 30 pares de bases corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción en algunos promotores de genes eucariotas .
Familia de genes TBP
TBP es un miembro de una pequeña familia de genes de factores relacionados con TBP. El primer factor relacionado con TBP (TRF / TRF1) se identificó en la mosca de la fruta Drosophila , pero parece ser específico de mosca o insecto. Posteriormente, se encontró TBPL1 / TRF2 en los genomas de muchos metazoos , mientras que los genomas de vertebrados codifican un tercer miembro de la familia de vertebrados, TBPL2 / TRF3. En tipos de células específicos o en promotores específicos, la TBP puede reemplazarse por uno de estos factores relacionados con la TBP, algunos de los cuales interactúan con la caja TATA de manera similar a la TBP.
Papel como factor de transcripción
TBP es una subunidad del factor de transcripción general eucariota TFIID . TFIID es la primera proteína que se une al ADN durante la formación del complejo de preiniciación de la transcripción de la ARN polimerasa II (ARN Pol II). Como una de las pocas proteínas en el complejo de preiniciación que se une al ADN de una manera específica de secuencia, ayuda a colocar la ARN polimerasa II sobre el sitio de inicio de la transcripción del gen. Sin embargo, se estima que solo el 10-20% de los promotores humanos tienen cajas TATA. Por lo tanto, TBP probablemente no sea la única proteína involucrada en el posicionamiento de la ARN polimerasa II. La mayoría de los promotores humanos son promotores de genes domésticos sin TATA . La unión de TBP a estos promotores se ve facilitada por reguladores de genes de mantenimiento. Curiosamente, la transcripción se inicia dentro de una región estrecha alrededor de 30 pb aguas abajo de la caja TATA en los promotores que contienen TATA, mientras que los sitios de inicio de la transcripción de los promotores sin TATA se dispersan dentro de una región de 200 pb.
La unión de TFIID a la caja TATA en la región promotora del gen inicia el reclutamiento de otros factores necesarios para que el ARN Pol II comience la transcripción. Algunos de los otros factores de transcripción reclutados incluyen TFIIA , TFIIB y TFIIF . Cada uno de estos factores de transcripción contiene varias subunidades de proteínas.
La TBP también es importante para la transcripción de la ARN polimerasa I y la ARN polimerasa III y, por lo tanto, participa en el inicio de la transcripción de las tres ARN polimerasas.
El TBP participa en la fusión del ADN (separación de doble hebra) al doblar el ADN en 80 ° (la secuencia rica en AT a la que se une facilita la fusión). La TBP es una proteína inusual en el sentido de que se une al surco menor mediante una hoja β.
Otra característica distintiva de TBP es una larga cadena de glutaminas en el extremo N de la proteína. Esta región modula la actividad de unión al ADN del extremo C-terminal, y la modulación de la unión al ADN afecta la velocidad de formación del complejo de transcripción y el inicio de la transcripción. Las mutaciones que amplían el número de repeticiones CAG que codifican este tracto de poliglutamina y, por tanto, aumentan la longitud de la cadena de poliglutamina, se asocian con la ataxia espinocerebelosa 17, un trastorno neurodegenerativo clasificado como enfermedad de poliglutamina .
Interacciones ADN-proteína
Cuando TBP se une a una caja TATA dentro del ADN , distorsiona el ADN insertando cadenas laterales de aminoácidos entre pares de bases, desenrollando parcialmente la hélice y doblándola doblemente. La distorsión se logra mediante una gran cantidad de contacto superficial entre la proteína y el ADN. TBP se une a los fosfatos cargados negativamente en la cadena principal del ADN a través de residuos de aminoácidos de lisina y arginina cargados positivamente . La curva pronunciada en el ADN se produce mediante la proyección de cuatro residuos de fenilalanina voluminosos en el surco menor. A medida que el ADN se dobla, aumenta su contacto con TBP, lo que mejora la interacción ADN-proteína.
La tensión impuesta sobre el ADN a través de esta interacción inicia la fusión o separación de las hebras. Debido a que esta región de ADN es rica en residuos de adenina y timina , cuyas bases se emparejan a través de solo dos enlaces de hidrógeno , las cadenas de ADN se separan más fácilmente. La separación de las dos cadenas expone las bases y permite que la ARN polimerasa II comience la transcripción del gen .
El terminal C de TBP se compone de una forma helicoidal que complementa (de forma incompleta) la región TATA del ADN. Este carácter incompleto permite que el ADN se doble pasivamente al unirse.
Para obtener información sobre el uso de TBP en células, consulte: ARN polimerasa I , ARN polimerasa II y ARN polimerasa III .
Interacciones proteína-proteína
Se ha demostrado que la proteína de unión a TATA interactúa con:
Ensamblaje complejo
La proteína de unión a la caja TATA (TBP) es necesaria para el inicio de la transcripción por las ARN polimerasas I, II y III, a partir de promotores con o sin una caja TATA. En presencia de un promotor sin TATA, TBP se une con la ayuda de factores asociados a TBP (TAF). TBP se asocia con una serie de factores, incluidos los factores de transcripción generales TFIIA, -B, -D, -E y -H, para formar enormes complejos de preiniciación de múltiples subunidades en el promotor central . A través de su asociación con diferentes factores de transcripción , TBP puede iniciar la transcripción de diferentes ARN polimerasas . Hay varios TBP relacionados, incluidas las proteínas similares a TBP (TBPL) .
Estructura
El núcleo C-terminal de TBP (~ 180 residuos) está altamente conservado y contiene dos repeticiones de 88 aminoácidos que producen una estructura en forma de silla de montar que se extiende a ambos lados del ADN; esta región se une a la caja TATA e interactúa con factores de transcripción y proteínas reguladoras . Por el contrario, la región N-terminal varía tanto en longitud como en secuencia .
Referencias
enlaces externos
- Entrada de GeneReviews / NCBI / NIH / UW sobre la ataxia espinocerebelosa tipo 17
- Estructura interactiva de TBP en massey.ac.nz
- PDB Molécula del mes Proteína de unión a TATA
- TATA-Box + Binding + Protein en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- FactorBook TBP
- Descripción general de toda la información estructural disponible en el PDB para UniProt : P20226 (proteína de unión a la caja TATA humana) en PDBe-KB .