Die Funktion von Transkriptionsfaktor (II) B und Mechanismus der Transkriptionsinitiation

Mirijam Elisabeth Zeller
2011
Die Transkriptionsmaschinerie von Archaeen ist am nächsten verwandt mit, und eine vereinfachte Version der RNA-Polymerase II (Pol II) Maschinerie von Eukaryoten. Bei der Initiation der Transkription nimmt der hochkonservierte Transkriptionsfaktor (II)B sowohl in Archaeen (TFB) als auch in Eukaryoten (TFIIB) eine zentrale Rolle ein. In dieser Arbeit wird ein neues Modell für den Ablauf der Transkriptionsinitiation präsentiert, welches die Ergebnisse i) einer Pol II-TFIIB Strukturanalyse von S.
more » ... revisiae (Labor Patrick Cramer, Genzentrum, LMU München), ii) einer Funktionsanalyse komplementärer Mutationen in TFB und rekonstituierter RNA-Polymerase (RNAP) von P. furiosus und iii) einer in-vitro- und in-vivo-Charakterisierung von Hefe-TFIIB-Mutanten integriert. Die bereits bekannten N- und C-terminalen Domänen von TF(II)B, B-ribbon (Zink-Ribbon) und B-Core, werden von zwei erstmals beschriebenen strukturellen Elementen namens B-reader und B-linker verbunden. Im Komplex mit Pol II, formt der B-reader von TFIIB nicht wie bislang angenommen nur eine Schleife ("B-Finger"), sondern anfangs eine alpha-Helix gefolgt von einem mobilen Loop in der DNA-bindenden Spalte (Cleft) der RNAP. Ebenfalls in der Cleft befindet sich der B-linker, welcher ein beta-Faltblatt mit der als Rudder bezeichneten Schleife in der Cleft bildet und sich als alpha-Helix parallel zur Cleft, senkrecht entlang eines Coiled-Coils (a8 und a9 in RNAP Untereinheit Rpb1/ A') an der Cleft Innenseite fortsetzt. Im Anschluss an die Bindung der RNAP durch TF(II)B an den Promotor wird durch die RNAP die DNA im Bereich des Transkriptionsstarts aufgeschmolzen (Bildung des offenen Komplexes). Über KMnO4-Footprints und Transkriptionsversuche an Heteroduplex-Matrizen wird im P.-furiosus-System nachgewiesen, dass sowohl der B-linker von TFB als auch die Coiled-Coil-Struktur der RNAP für die Bildung des offenen Komplexes essentiell sind. Die Integrität der B-linker helix scheint entscheidend zu sein, da eine Prolin-Substitution einer konservierten Aminosäure (L92) in [...]
doi:10.5283/epub.18671 fatcat:hp7cfdji2zdtflcns4zfhhvu7e