Продукты локуса MAT
На основании нукдеотидной последовательности была предсказана аминокислотная последовательность белков МАТ ( Astell et al., 1981 ). Белки alfa1 и alfa2 состоят из 175 и 210 аминокислотных остатков соответственно. Ген MATа1 содердит два интрона ( Miller, 1984 ), и его продукт белок а1 имеет длину 126 аминокислотных остатков. Что собой представляет белок а2 , пока не ясно. В кодирующей области гена MATа2 есть два кодона AUG. Если инициация происходит с первого кодона, образуется полипептид из 26 аминокислотных остатков, если со второго, - белок длиной в 118 аминокислотных остатков, идентичный карбокситерминальному участку белка alfa2.
После выявления последовательностей, необходимых для регуляции локусом МАТ экспрессии МАТ-специфичных генов быда показана способность белковых продуктов аллелей МАТ связываться с ними in vitro. В одном из опытов был получен химерный ген МAТаlfа-lacz, и химерный белок выделили с помощью моноклональных антител из грубого экстракта клеток,затем исследовали способность очищенного белка узнавать последовательность a-cпецифичных генов ( Harashima, et al., 1974 ). Белок аlfa1 связывается с промоторами аlfа- специфичных генов ( Anderegg et al., 1988 , Kushner et al., 1979 ).
Как оказалось, белки МAТ действуют в комплексе с другими белками. Во-первых, это комплекс alfa2-a1, предсказываемый на основе генетических данных. Добавление белка а1 стимулирует связыание репрессора alfa2 c промоторами гаплоид-специфичных генов ( Breeden, Nasmyth, 1987 ). Белки а1 и alfa2 узнают область диплоидной регуляции из промотора МАТ. Кроме того, белки alfa1 и alfa2 взаимодействуют с фактором PRTF (Mcm, GRM), необходимым для транскрипции а-специфичных генов и alfa- специфичных генов ( Hartwell, 1980 ; Harashima, Oshima, 1980 ; Klar, Fogel, 1977 ; Kushner et al., 1979 ; Anderegg et al., 1988 ). При взаимодействии с PRTF сродство alfa2 к промоторам а-специфичных генов увеличивается в 500 раз ( Hartwell, 1980 ).
Ведутся работы по выявлению в белках МAТ доменов, ответственных за связывание с ДНК и взаимодействие с другими белками.
В С-концевых доменах белков alfa2 и a1 обнаружены аминокислотные последовательности, гомологичные гомеодомену высших эукариот ( Hicks, Herskowitz, 1977 ; Klar et al., 1979 ). Функция гомеодомена, в состав которого входит мотив "спираль-поворот- спираль" - связывание с ДНК. Действительно, при делеции в области гомеодомена in vitro связь alfa2 с ДНК нарушена ( Gottlieb, Esposito, 1989 ). Гомеодомен обеспечивает относительно слабую специфичность связывания с регуляторной последовательностью, поэтому предполагают, что все белки с гомеодоменами обязательно работают в комплексе с другими белками, усиливающими или модифицирующими их сродство к промотору. И действительно, белок alfa2 в комплексе с белком а1 связывается, как было сказано выше, с промоторами гаплоид-специфичных генов, а в комплексе с PRTF c промоторами а-специфичных генов. В первом случае происходит репрессия гаплоид-специфичных генов, необходимая у диплоидов для экспрессии генов, специфичных для споруляции . Во втором случае -репрессия а-специфичных генов, необходимая у гаплоидов для проявления типа спаривания аlfa.
В белке alfa2 удалось идентифицировать домены, ответственные за обе функции. Были получены два типа мутаций: MATalfa2h (несущие повреждение в области гомеодомена) и MATalfa2d (приводящие к повреждению вне области гомеодомена). В первом случае гаплоиды не способны к копуляции , так как проявляются одновременно функции а-специфичных генов и alfa-специфичных генов. Диплоиды MATalfa2h/MATa спорулируют нормально. Авторы предполагают, что у мутантов МАТalfa2h нарушено узнавание ДНК, а взаимодействие с белком а1 сохраняется, поэтому гаплоид-специфичные гены репрессируются. Во втором случае гаплоиды копулируют нормально, но у диплоидов MATalfa2d/MATa нарушена споруляция, так как экспрессируется гаплоид- специфичный репрессор генов, специфичных для споруляции. Мутация MATalfa2d, по мнению авторов, повреждает в белке alfa2 область связывания с белком а1 ( Каssir, Simchen, 1976 ). Область связывания PRTF с белком alfa2 пока не идентифицирована.
Каковы функции белка а2, пока не ясно. Промелькнуло сообщение о том, что при делеции в области МАТа2 нарушается транскрипция глюкоамилазы ( Marshall et al., 1987 ), но по другим данным транскрипция глюкоамилазы зависит не от МAТа2, а от МAТа1 ( Blair et al., 1979 ). Если белок а2 - гомолог С-терминального домена alfa2, возможно, он играет вспомогательную роль по отношению к белку alfa2.
