Back to chapter

11.7:

Co-activators and Co-repressors

JoVE Core
Cell Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Cell Biology
Co-activators and Co-repressors

Languages

Share

Транскрипция регламентирована активаторами и репрессорами-белками, связывающимися с ДНК. В эукариотах, эти белки-регуляторы часто нуждаются в дополнительных белках, которые называются корегуляторами, для правильной работы. Эти корегуляторы связываются с активаторным или репрессорным комплексом.Однако, они не признают цис-регуляторные последовательности, поскольку они не могут быть связаны непосредственно к ДНК. Транскрипционный регулятор связывается, чтобы помочь регуляторной последовательности, прежде, чем корегулятор ассоциируется. Регуляторы и корегуляторы часто не могут сформировать стабильные комплексы, если только регулятор не связан с ДНК.В некоторых случаях, молекулы РНК также служат в качестве каркаса для удержания все белков в комплексе вместе. Некоторые из этих корегуляторо это ферменты, которые могут регулировать экспрессию генов, например, таких, как гистон ацетилтрансферазы и деацетилазы. Ацетилтрансферазы являются коактиваторами, которые переносят ацетильную группу к гистону, что приводит к ослаблению связей ДНК и содействует транскрипции.Деацетилазы являются корепрессорами, которые удаляют группы ацетила, что приводит к более плотной упаковке ДНК вокруг гистонов и предотвращает транскрипцию. Например, корегуляторы SMRT ассоциируются с рецептором гормона щитовидной железы при положительном ответе на гормон и выступает в качестве корепрессора, чтобы ингибировать базальную транскрипцию. Когда гормон связывается с рецептором, SMRT диссоциируется, и коактиватор присоединяется для активации транскрипции.Однако, когда они связаны с тем же рецептором при отрицательном ответе на гормон, SMRT активирует транскрипцию в отсутствие гормона, тем самым действуя в качестве коактиватора.

11.7:

Co-activators and Co-repressors

Транскрипция генов регулируется синергическим действием нескольких белков, которые образуют комплекс в регуляторном сайте гена. Это наблюдается у эукариот, где регуляция экспрессии генов представляет собой сложный процесс. Регуляторные белки у эукариот можно широко классифицировать на два типа – регуляторы, которые связываются непосредственно с конкретными последовательностями ДНК, и корегуляторы, которые связаны с регуляторными белками, но не могут напрямую связываться с ДНК. Эти корегуляторы далее делятся на коактиваторы или корепрессоры в зависимости от их функции.

Отдельный корегулятор может действовать как коактиватор или как корепрессор, в зависимости от его роли в связанном с ним комплексе. Например, транскрипционный корепрессор G9a участвует в активации экспрессии гена рецептора стероидного гормона вместе с другими коактиваторами, такими как GRIP1 и CARM1. Различные домены белка выполняют эти разнообразные функции. Помимо роли в комплексе, эти регуляторы обладают ферментативной активностью, которая может помочь регулировать экспрессию генов посредством ремоделирования структуры хроматина.

Гистоновые ацетилтрансферазы и гистоновые деметилазы действуют как коактиваторы, однако, чтобы иметь возможность выполнять эти функции, они сначала должны быть локализованы в регуляторном сайте с помощью активатора транскрипции. Гистоновые ацетилтрансферазы могут ацетилировать остатки лизина на гистоновых хвостах. Ацетилирование раскручивает хроматин и способствует экспрессии генов. С другой стороны, гистоновые деацетилазы и гистоновые метилтрансферазы действуют как корепрессоры. Обе эти модификации приводят к уплотнению структуры хроматина и тем самым к предотвращению экспрессии генов.  

Suggested Reading

  1. Lee, J. W., Cheong, J., Lee, Y. C., Na, S. Y., & Lee, S. K. (2000). Dissecting the molecular mechanism of nuclear receptor action: transcription coactivators and corepressors. Experimental & molecular medicine, 32(2), 53-60.
  2. Gao, Z., Chiao, P., Zhang, X., Zhang, X., Lazar, M. A., Seto, E., … & Ye, J. (2005). Coactivators and corepressors of NF-κB in IκBα gene promoter. Journal of Biological Chemistry, 280(22), 21091-21098.
  3. Purcell, D. J., Jeong, K. W., Bittencourt, D., Gerke, D. S., & Stallcup, M. R. (2011). A distinct mechanism for coactivator versus corepressor function by histone methyltransferase G9a in transcriptional regulation. Journal of Biological Chemistry, 286(49), 41963-41971.