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具有HAT活性的转录共激活因子

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具有 HAT 活性的转录共激活因子

位于组蛋白附近具有HAT活性的激活因子可降低染色体结构的稳定性。酵母和四膜虫HAT的实验证明,组蛋白乙酰化在转录激活过程中起作用。酵母HATs(SAGA、NuA4、NuA3、Ada)和四膜虫NuA4可促进体外核小体转录。HAT的刺激转录作用只有在乙酰辅酶A存在时才可观察到。

HAT通过几种机制刺激基因转录,由结合启动子的激活因子募集的HAT可导致局部组蛋白的乙酰化,而由增强子或局部控制区的激活因子募集的HAT可导致大范围的乙酰化。实验证明,由NuA4催化的H4乙酰化可刺激转录。

此外,HAT复合体组分可促进转录前起始复合物的形成,最终刺激转录的起始和(或)延伸。HDAC使核小体的组蛋白去乙酰化,导致染色质结构凝聚,从而抑制基因转录。HDAC抑制复合物也可以通过不需要去乙酰化的机制来抑制转录,它可通过干扰功能性起始复合物的形成而抑制基因转录。

HAT存在于含有多个亚单位的大分子复合物中,其他亚单位提供HAT活化转录所需的基本功能,如与结合DNA的活化子发生相互作用、靶向作用于特定的启动子、募集基本因子(basalfactor)、确立底物特异性(如特定的核小体上组蛋白的特定的赖氨酸残基)及其他调控活性。

除了组蛋白,转录因子(如p53)本身也是HAT的重要底物。研究表明,转录因子的乙酰化改变了其与DNA结合的亲和力。

HAT能把乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白N端特定赖氨酸残基(H2A的Lys5;H2B的Lys5,12,15,20;H3的Lysl4;H4的Lys5,8,12,16)的s2氨基上,中和它所带的正电荷,增加其疏水性,降低组蛋白与DNA的亲和性,使染色质松解,转录因子易于结合DNA链,故组蛋白高乙酰化有利于基因转录。

迄今为止,已鉴定的人HAT可分为以下五大类

(1)Gcn5相关N―乙酰基转移酶(GNAT)超家族:GNAT超家族成员在几个同源区域和乙酰化相关基序存在相似性。决定该超家族的4个序列基序C、D、A、B的功能尚未完全阐明。

基序C仅存在于GNAT家族的大多数HAT中,而基序A则高度保守,也存在于其他HAT家族,如MYST家族。另外,该家族还包含一个Arg/Gin―X―X―Gly―X―Gly/Ala片段,主要功能为特异性乙酰CoA底物的识别和结合。

(2)P300/CBP:P300/CBP(CREB―结合蛋白)为含有2 400个氨基酸残基的大蛋白质分子。CBP和P300的序列相似,功能类似,如结合DNA、结合转录因子和病毒转化因子等,因此把它们称作P300/CBP。它们不仅募集PCAF对靶蛋白进行乙酰化,本身也具有HAT活性。P300/CBP是多种不同转录因子的辅助激活因子。

(3)TAF250:TAF是TATA盒结合蛋白(TBP)相关因子(TBP―associatedfactors),它作为转录因子复合物TFIID的一部分发挥作用。

(4)核受体共激活因子:包括类固醇激素受体辅激活因子(steroidhormone receptor coactivator,SRC)、甲状腺激素和视黄酸受体激活因子(activator of the thyroid and retinoicacidreceptor,ACTR)、转录中间因子―2(transcriptional intermediary factor―2,TIF-2等。

(5)MYST家族:给家族是根据其成员MOZ、Ybf2/Sac3、Sac2和Tip60而命名的。

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