TFIIIA фактор транскрипции (TFIIIA-белок)

Фактор TFIIIA из овоцитов шпорцевой лягушки Xenopus laevis ( Miller et al., 1985 ) необходим для правильной инициации транскрипции генов 5S РНК с участием РНК полимеразы III . Оказалось, что для проявления присущих TFIIIA ДНК- и РНК-связывающих активностей абсолютно необходимы атомы цинка . При изучении первичной структуры этого фактора были обнаружены повторяющиеся элементы, состоящие из 30 аминокислот. Опыты по ограниченному протеолизу белка показали, что ДНК-связывающая активность локализована в компактных доменах размером 3 кДа. Консенсус повторяющихся единиц (каждая состоит из 30-ти аминокислот) имеет следующий вид: (Tyr,Phe)-X-Cys-(X2,4)-Cys-(X3)-Phe-(X5)-Leu-(X2)-His-(X3-4)-His-(X2,6)

Подобный мотив относится к Cys-His типу "цинковых пальцев" . ATOM Zn , расположенный между консервативными остатками Cys и His, выполняет роль координатора при сборке домена. Структурные исследования повторяющихся элементов показали, что каждый из них состоит из двух антипаралельных (B-складок и A-спирали, удерживаемых вместе атомом Zn ( Berg, 1990 ) . Узнавание специфической последовательности достигается путем взаимодействия боковых групп аминокислотных остатков, расположенных в N-концевой части а-спирали мотива, с гуаниновыми основаниями в большой бороздке ДНК. Каждый цинковый палец взаимодействует с 3-5 парами нуклеотидов.

Специфический фактор транскрипции генов 5S-РНК представляет собой полипептид с молекулярным весом 40000. Он был первым эукариотическим регуляторным полипептидом транскрипции с известной аминокислотной последовательностью, для которого удалось построить доменную структурную модель. В этом белке выявлены 9 повторяющихся, но отличающихся друг от друга доменов - "пальцев", каждый из которых включает около 30 аминокислот. Домены содержат инвариантные участки, включающие два цистеиновых и два гистидиновых остатка, связанных с ионом цинка. "Концы" разных "пальцев" (петли) несут варьирующие аминокислотные остатки, среди которых встречаются положительно заряженные, которые, по-видимому, способны легко взаимодействовать с ДНК. Предполагается, что выступающие связывающиеся с ДНК разные пальцы, соединенные друг с другом гибкими мостиками, осуществляют сразу несколько контактов с ДНК. Такая модель строения TFIIIA позволяет предположить, почему фактор сохраняется связанным с ДНК при повторных актах транскрипции гена: при продвижении полимеразы одни пальцы сохраняют контакты, тогда как другие, переставая взаимодействовать с ДНК, обеспечивают высокоспецифическую систему узнавания нуклеиновых кислот белком.

Подобная структура регуляторного белка закодирована в ряде других генов, кодирующих регуляторные белки эукариот.

Ссылки: