Factor de transcripció: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Exploració interactiva de l'historial
← Edició anteriorEdició següent →
Contingut suprimit Contingut afegit
VisualWikitext
m neteja i estandardització de codi
Apartat nou: Estructura
Línia 2: Línia 2:


Un tret definitori dels factors de transcripció és que contenen un o més [[domini d'unió a l'ADN|dominis d'unió a l'ADN]] que s'uneix a seqüències d'ADN específiques que són adjacents als gens que regulen.<ref name="pmid2667136">{{ref-publicació|autor= Mitchell PJ, Tjian R |títol= Transcriptional regulation in mammalian cells by sequence-specific DNA binding proteins |publicació= Science |volum= 245 |exemplar= 4916 |pàgines= 371–8 |any= 1989 | pmid = 2667136 | doi = 10.1126/science.2667136}}</ref><ref name="pmid9121580">{{ref-publicació|autor= Ptashne M, Gann A |títol= Transcriptional activation by recruitment |publicació= Nature |volum= 386 |exemplar= 6625 |pàgines= 569–77 |any= 1997 | pmid = 9121580 | doi = 10.1038/386569a0}}</ref> Proteïnes addicionals com els [[coactivador]]s, [[remodelador de cromatina|remodeladors de cromatina]], [[acetiltransferasa d'histona|acetilases d'histona]], [[desacetilasa d'histona|desacetilases]], [[quinasa|quinases]], i [[metilasa|metilases]], també tenen un paper crucial en la [[regulació de l'expressió gènica|regulació gènica]], però sense que s'hi vegin implicats dominis d'unió a l'ADN, és per això que no es classifiquen com a factors de transcripció.<ref name="pmid11823631">{{ref-publicació|autor= Brivanlou AH, Darnell JE |títol= Signal transduction and the control of gene expression |publicació= Science |volum= 295 |exemplar= 5556 |pàgines= 813–8 |any= 2002 | pmid = 11823631 | doi = 10.1126/science.1066355}}</ref>
Un tret definitori dels factors de transcripció és que contenen un o més [[domini d'unió a l'ADN|dominis d'unió a l'ADN]] que s'uneix a seqüències d'ADN específiques que són adjacents als gens que regulen.<ref name="pmid2667136">{{ref-publicació|autor= Mitchell PJ, Tjian R |títol= Transcriptional regulation in mammalian cells by sequence-specific DNA binding proteins |publicació= Science |volum= 245 |exemplar= 4916 |pàgines= 371–8 |any= 1989 | pmid = 2667136 | doi = 10.1126/science.2667136}}</ref><ref name="pmid9121580">{{ref-publicació|autor= Ptashne M, Gann A |títol= Transcriptional activation by recruitment |publicació= Nature |volum= 386 |exemplar= 6625 |pàgines= 569–77 |any= 1997 | pmid = 9121580 | doi = 10.1038/386569a0}}</ref> Proteïnes addicionals com els [[coactivador]]s, [[remodelador de cromatina|remodeladors de cromatina]], [[acetiltransferasa d'histona|acetilases d'histona]], [[desacetilasa d'histona|desacetilases]], [[quinasa|quinases]], i [[metilasa|metilases]], també tenen un paper crucial en la [[regulació de l'expressió gènica|regulació gènica]], però sense que s'hi vegin implicats dominis d'unió a l'ADN, és per això que no es classifiquen com a factors de transcripció.<ref name="pmid11823631">{{ref-publicació|autor= Brivanlou AH, Darnell JE |títol= Signal transduction and the control of gene expression |publicació= Science |volum= 295 |exemplar= 5556 |pàgines= 813–8 |any= 2002 | pmid = 11823631 | doi = 10.1126/science.1066355}}</ref>

== Estructura ==
Els factors de transcripció són proteïnes. Per ser funcionals sovint han d’actuar com a dímers, és a dir han d’unir-se dues subunitats. A tots els factors de transcripció trobem:

- '''un domini d’unió al DNA'''. És la regió que interacciona directament amb el DNA i que es caracteritza per ser capaç de reconèixer una seqüencia especifica de nucleòtids. Els dominis d’unió al DNA són regions ben estructurades, molt sovint amb predomini d’hèlix α. Existeixen diverses arquitectures de dominis d’unió al DNA i aquest és el criteri principal per classificar els factors de transcripció en superclasses, tal i com es mostra en l’apartat de Classificació,.

- '''un domini de transactivació'''. És la regió que s’encarrega de la funció de promoure o reprimir la transcripció. Aquesta funció és duta terme pels factors de transcripció de forma indirecta. El domini de transactivació conté llocs d’unió per coactivadors o correpressors, que són els que faran la funció de modificar l’estructura de la cromatina localment per fer-la més accessible a l'[[ARN polimerasa]]-II i els factors associats. Els dominis de transactivació són sovint intrínsecament desestructurats <ref>{{Ref-publicació|article=High-throughput discovery of functional disordered regions: investigation of transactivation domains|nom=Charles Nj|nom5=Alexandre M.|cognom4=Dudman|nom4=Daniel C.|cognom3=De Baets|nom3=Greet|cognom2=Erkina|nom2=Tamara Y.|cognom=Ravarani|doi=10.15252/msb.20188190|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29759983/|exemplar=5|volum=14|pàgines=e8190|pmid=29759983|pmc=5949888|issn=1744-4292|data=2018-05-14|publicació=Molecular Systems Biology|cognom5=Erkine}}</ref><ref>{{Ref-publicació|article=Human transcription factors contain a high fraction of intrinsically disordered regions essential for transcriptional regulation|nom=Yoshiaki|nom4=Ken|cognom3=Kinjo|nom3=Akira R.|cognom2=Homma|nom2=Keiichi|cognom=Minezaki|doi=10.1016/j.jmb.2006.04.016|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16697407/|exemplar=4|volum=359|pàgines=1137–1149|pmid=16697407|issn=0022-2836|data=2006-06-16|publicació=Journal of Molecular Biology|cognom4=Nishikawa}}</ref> i alguns estan enriquits en determinats [[aminoàcids]] (p.ex. dominis rics en Glutamina, Prolina, Isoleucina, aminoàcids àcids, Histidina...)<ref>{{Ref-publicació|article=A high-throughput method to identify trans-activation domains within transcription factor sequences|cognom=Arnold|nom5=Anna|cognom4=Wienerroither|nom4=Sebastian|cognom3=Woodfin|nom3=Ashley R.|cognom2=Nemčko|nom2=Filip|nom=Cosmas D.|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30006452/|doi=10.15252/embj.201798896|exemplar=16|volum=37|pmid=30006452|pmc=6092621|issn=1460-2075|data=2018-08-15|publicació=The EMBO journal|cognom5=Vlasova}}</ref><ref>{{Ref-publicació|article=fLPS: Fast discovery of compositional biases for the protein universe|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29132292/|publicació=BMC bioinformatics|data=2017-11-13|issn=1471-2105|pmc=5684748|pmid=29132292|pàgines=476|volum=18|exemplar=1|doi=10.1186/s12859-017-1906-3|nom=Paul M.|cognom=Harrison}}</ref>

A més d’aquests dos dominis obligats, molts factors de transcripció presenten un '''domini de dimerització''', i en alguns casos d’un '''domini d’unió a lligand'''. Com que tots els factors de transcripció operen al nucli, tots han de presentar alguna regió que els permeti la translocació al nucli, essent el motiu NLS el més habitual <ref>{{Ref-publicació|article=Putative nuclear localization signals (NLS) in protein transcription factors|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8083298/|publicació=Journal of Cellular Biochemistry|data=1994-05|issn=0730-2312|pmid=8083298|pàgines=32–58|volum=55|exemplar=1|doi=10.1002/jcb.240550106|nom=T.|cognom=Boulikas}}</ref>. Finalment, molts factors de transcripció pateixen modificacions posttraduccionals com fosforil·lacions, SUMOil·lacions, metil·lacions que poden regular la seva funció.


== Classificació ==
== Classificació ==

Revisió del 17:22, 26 març 2021

En el camp de la biologia molecular, un factor de transcripció és una proteïna que s'uneix a seqüències d'ADN específiques i controla la transferència (o transcripció) de la informació genètica de l'ADN a l'ARNm.[1][2] Els factors de transcripció duen a terme aquesta funció sols o conjuntament amb altres proteïnes en un complex, promovent (com a activador), o bloquejant (com a repressor) el reclutament de l'ARN polimerasa (l'enzim que efectua la transcripció de la informació genètica de l'ADN a l'ARN) en gens específics.[3][4][5]

Un tret definitori dels factors de transcripció és que contenen un o més dominis d'unió a l'ADN que s'uneix a seqüències d'ADN específiques que són adjacents als gens que regulen.[6][7] Proteïnes addicionals com els coactivadors, remodeladors de cromatina, acetilases d'histona, desacetilases, quinases, i metilases, també tenen un paper crucial en la regulació gènica, però sense que s'hi vegin implicats dominis d'unió a l'ADN, és per això que no es classifiquen com a factors de transcripció.[8]

Estructura

Els factors de transcripció són proteïnes. Per ser funcionals sovint han d’actuar com a dímers, és a dir han d’unir-se dues subunitats. A tots els factors de transcripció trobem:

- un domini d’unió al DNA. És la regió que interacciona directament amb el DNA i que es caracteritza per ser capaç de reconèixer una seqüencia especifica de nucleòtids. Els dominis d’unió al DNA són regions ben estructurades, molt sovint amb predomini d’hèlix α. Existeixen diverses arquitectures de dominis d’unió al DNA i aquest és el criteri principal per classificar els factors de transcripció en superclasses, tal i com es mostra en l’apartat de Classificació,.

- un domini de transactivació. És la regió que s’encarrega de la funció de promoure o reprimir la transcripció. Aquesta funció és duta terme pels factors de transcripció de forma indirecta. El domini de transactivació conté llocs d’unió per coactivadors o correpressors, que són els que faran la funció de modificar l’estructura de la cromatina localment per fer-la més accessible a l'ARN polimerasa-II i els factors associats. Els dominis de transactivació són sovint intrínsecament desestructurats [9][10] i alguns estan enriquits en determinats aminoàcids (p.ex. dominis rics en Glutamina, Prolina, Isoleucina, aminoàcids àcids, Histidina...)[11][12]

A més d’aquests dos dominis obligats, molts factors de transcripció presenten un domini de dimerització, i en alguns casos d’un domini d’unió a lligand. Com que tots els factors de transcripció operen al nucli, tots han de presentar alguna regió que els permeti la translocació al nucli, essent el motiu NLS el més habitual [13]. Finalment, molts factors de transcripció pateixen modificacions posttraduccionals com fosforil·lacions, SUMOil·lacions, metil·lacions que poden regular la seva funció.

Classificació

Els factors de transcripció es classifiquen segons els tipus d’estructures secundàries que es troben al seu domini d’unió al DNA. És per tant una classificació basada en criteri estructurals, no funcionals. Els factors de transcripció humans[14] i de ratolí[15] són els classificats fins ara de forma més acurada. Els factors de transcripció humans s’agrupen en 10 superclasses. Dins de cada superclasse hi ha classes, famílies i subfamílies de manera que cada factor de transcripció rep un número de 5 dígits, de manera anàloga a la classificació dels enzims amb codis E.C.[16].

Superclasse 1. Domini d’unió al DNA bàsic (3 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els factors AP-1 (Fos i Jun), CREB, C/EBPs, MyoD.

Superclasse 2.  Domini d’unió al DNA amb Zn (9 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els receptors de glucocorticoides, de mineralocorticoides, de progesterona, d’andrògens, d’estrògens, d’hormones tiroïdals, els factors PPAR, RXR, GATA i Sp1.

Superclasse 3. Domini d’unió al DNA Hèlix-gir-hèlix (7 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els factors FOX, HSF1, PU.1 i IRFs.

Superclasse 4. Altres dominis d’unió al DNA completament constituïts per hèlix α (2 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els factors HMGs.

Superclasse 5 Domini d’unió al DNA format per α-hèlix exposades per estructures β (3 classes)
Superclasse 6. Domini d’unió al DNA tipus Immunoglobulina (7 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els factors NFkB, NFAT, STAT i p53.

Superclasse 7. Domini d’unió al DNA format per un β-hairpin sobre una bastida α/β (2 classes)

A aquesta superclasse pertanyen entre altres els factors SMAD.

Superclasse 8. Domini d’unió al DNA  en full β (2 classes)
Superclasse 9. Domini d’unió al DNA en barril β. (1 classe)
Superclasse 0 Dominis d’unió a DNA d’estructura no identificada (7 classes)

Articles relacionats

Referències

  1. ↑ Latchman DS «Transcription factors: an overview». Int. J. Biochem. Cell Biol., 29, 12, 1997, pàg. 1305–12. DOI: 10.1016/S1357-2725(97)00085-X. PMID: 9570129.
  2. ↑ Karin M «Too many transcription factors: positive and negative interactions». New Biol., 2, 2, 1990, pàg. 126–31. PMID: 2128034.
  3. ↑ Roeder RG «The role of general initiation factors in transcription by RNA polymerase II». Trends Biochem. Sci., 21, 9, 1996, pàg. 327–35. DOI: 10.1016/0968-0004(96)10050-5. PMID: 8870495.
  4. ↑ Nikolov DB, Burley SK «RNA polymerase II transcription initiation: a structural view». Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 94, 1, 1997, pàg. 15–22. DOI: 10.1073/pnas.94.1.15. PMID: 8990153.
  5. ↑ Lee TI, Young RA «Transcription of eukaryotic protein-coding genes». Annu. Rev. Genet., 34, 2000, pàg. 77–137. DOI: 10.1146/annurev.genet.34.1.77. PMID: 11092823.
  6. ↑ Mitchell PJ, Tjian R «Transcriptional regulation in mammalian cells by sequence-specific DNA binding proteins». Science, 245, 4916, 1989, pàg. 371–8. DOI: 10.1126/science.2667136. PMID: 2667136.
  7. ↑ Ptashne M, Gann A «Transcriptional activation by recruitment». Nature, 386, 6625, 1997, pàg. 569–77. DOI: 10.1038/386569a0. PMID: 9121580.
  8. ↑ Brivanlou AH, Darnell JE «Signal transduction and the control of gene expression». Science, 295, 5556, 2002, pàg. 813–8. DOI: 10.1126/science.1066355. PMID: 11823631.
  9. ↑ Ravarani, Charles Nj; Erkina, Tamara Y.; De Baets, Greet; Dudman, Daniel C.; Erkine, Alexandre M. «High-throughput discovery of functional disordered regions: investigation of transactivation domains». Molecular Systems Biology, 14, 5, 14-05-2018, pàg. e8190. DOI: 10.15252/msb.20188190. ISSN: 1744-4292. PMC: 5949888. PMID: 29759983.
  10. ↑ Minezaki, Yoshiaki; Homma, Keiichi; Kinjo, Akira R.; Nishikawa, Ken «Human transcription factors contain a high fraction of intrinsically disordered regions essential for transcriptional regulation». Journal of Molecular Biology, 359, 4, 16-06-2006, pàg. 1137–1149. DOI: 10.1016/j.jmb.2006.04.016. ISSN: 0022-2836. PMID: 16697407.
  11. ↑ Arnold, Cosmas D.; Nemčko, Filip; Woodfin, Ashley R.; Wienerroither, Sebastian; Vlasova, Anna «A high-throughput method to identify trans-activation domains within transcription factor sequences». The EMBO journal, 37, 16, 15-08-2018. DOI: 10.15252/embj.201798896. ISSN: 1460-2075. PMC: 6092621. PMID: 30006452.
  12. ↑ Harrison, Paul M. «fLPS: Fast discovery of compositional biases for the protein universe». BMC bioinformatics, 18, 1, 13-11-2017, pàg. 476. DOI: 10.1186/s12859-017-1906-3. ISSN: 1471-2105. PMC: 5684748. PMID: 29132292.
  13. ↑ Boulikas, T. «Putative nuclear localization signals (NLS) in protein transcription factors». Journal of Cellular Biochemistry, 55, 1, 1994-05, pàg. 32–58. DOI: 10.1002/jcb.240550106. ISSN: 0730-2312. PMID: 8083298.
  14. ↑ «Classification of Human Transcription Factors». [Consulta: 23 març 2021].
  15. ↑ «Classification of Mouse Transcription Factors». [Consulta: 23 març 2021].
  16. ↑ «A Brief Guide to Enzyme Nomenclature and Classification». [Consulta: 23 març 2021].

Bibliografia complementària

  • Carretero-Paulet, Lorenzo; Galstyan, Anahit; Roig-Villanova, Irma; Martínez-García, Jaime F.; Bilbao-Castro, Jose R. «Genome-Wide Classification and Evolutionary Analysis of the bHLH Family of Transcription Factors in Arabidopsis, Poplar, Rice, Moss, and Algae». Plant Physiology, 153, 3, 2010-07, pàg. 1398–1412. DOI: 10.1104/pp.110.153593. ISSN: 0032-0889

Vegeu també

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Factor de transcripció
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Factor_de_transcripció&oldid=26772902»