GGGA-Элемент: стабилизация промоторных комплексов
Важнейшим фактором, определяющим стабильность промоторных комплексов, являются контакты РНК-полимеразы (РНКП) с консервативными промоторными элементами ( Gross et al., 1998 ; Haugen et al., 2008a ; McClure, 1985 ). Для выяснения возможной роли GGGA-элемента в стабилизации промоторных комплексов был проведен сравнительный анализ стабильности промоторных комплексов РНКП E. coli и T. aquaticus на двух вариантах промотора sTap2, (см. " Аптамеры sEcap и sTap: взаимодействие с сигма-субъединицами ") содержащих -35 элемент и различающихся наличием или отсутствием GGGA- элемента (sTap2+35 и sTap2+35-GGGA, Рис. 3.1 А). Для оценки уровня стабильности промоторных комплексов измерена кинетика диссоциации промоторных комплексов в присутствии гепарина - конкурентного ингибитора связывания ДНК ( Cech and McClure, 1980 ).
Кинетика диссоциации промоторных комплексов РНКП E. coli продемонстрировала зависимость стабильности комплексов от присутствия GGGA- элемента. Показано уменьшение времени полужизни комплексо при замене GGGA на CCCT в примерно в 100 раз (с 60-ти минут до 40-ка секунд, Рис. 4.8 А). Удаление GGGA из промотора также приводит к значительному уменьшению стабильности промоторных комплексов РНКП T. aquaticus. ( Рис. 4.8 Б). Таким образом, GGGA-элемент играет важную роль в инициации транскрипции РНКП разных бактерий. Вероятно за счет усиления контактов РНКП с промотором.
Некоторые промоторы E. coli (в частности, промоторы рибосомальной РНК, генов биосинтеза аминокислот и нуклеотидов) содержат справа от -10 элемента, в районе, соответствующем GGGA-элементу, C/G-богатый участок (с преобладанием С в нематричной цепи ДНК) - дискриминатор ( Travers, 1980 ). Было показано, что наличие дискриминатора определяет низкую стабильность комплексов, образованных РНКП на таких промоторах ( Gourse et al., 1998 ; Jung and Lee, 1997 ; Lamond and Travers, 1985 ; Pemberton et al., 2000 ). Проведенные исследования продемонстрировали, что нестабильность промоторных комплексов в этом случае определяется неоптимальной последовательностью ДНК в участке дискриминатора и отсутствием стабилизирующих контактов района 1.2 сигма-субъединицы с нематричной цепью ДНК. Аналогичный вывод о функциональной роли дискриминатора был сделан при изучении механизмов взаимодействий РНКП E. coli с промоторами рибосомальной РНК ( Haugen et al., 2006 ; Haugen et al., 2008b ).
