Transkripční faktor - Transcription factor

Ilustrace aktivátoru

V molekulární biologii , je transkripční faktor ( TF ) (nebo sekvenčně specifické DNA vázající faktor ) je protein, který řídí rychlost transkripce z genetické informace z DNA na RNA , vazbou na specifické DNA sekvence . Funkcí TF je regulovat - zapínat a vypínat - geny, aby se zajistilo, že jsou exprimovány ve správné buňce ve správný čas a ve správném množství po celý život buňky a organismu. Skupiny TF fungují koordinovaně tak, aby řídily buněčné dělení , růst buněk a buněčnou smrt po celý život; migrace a organizace buněk ( plán těla ) během embryonálního vývoje; a přerušovaně v reakci na signály zvenčí buňky, jako je například hormon . V lidském genomu je až 1600 TF . Transkripční faktory jsou členy proteomu i regulomu .

TF fungují samostatně nebo s jinými proteiny v komplexu podporou (jako aktivátor ) nebo blokováním (jako represor ) náboru RNA polymerázy (enzymu, který provádí transkripci genetické informace z DNA do RNA) do specifických genů.

Definujícím rysem TF je, že obsahují alespoň jednu doménu vázající DNA (DBD), která se váže na specifickou sekvenci DNA sousedící s geny, které regulují. TF jsou seskupeny do tříd na základě jejich DBD. Další proteiny, jako jsou koaktivátory , remodelatory chromatinu , histonové acetyltransferázy , histonové deacetylázy , kinázy a methylázy jsou také nezbytné pro genovou regulaci, ale postrádají domény vázající DNA, a proto nejsou TF.

TF jsou zajímavé v medicíně, protože mutace TF mohou způsobit specifická onemocnění a léky na ně mohou být potenciálně zaměřeny.

Číslo

Transkripční faktory jsou nezbytné pro regulaci genové exprese a v důsledku toho se nacházejí ve všech živých organismech. Počet transkripčních faktorů nalezených v organismu se zvyšuje s velikostí genomu a větší genomy mívají více transkripčních faktorů na gen.

V lidském genomu je přibližně 2800 proteinů, které obsahují domény vázající DNA, a u 1600 z nich se předpokládá, že fungují jako transkripční faktory, ačkoli jiné studie uvádějí, že jde o menší počet. Proto přibližně 10% genů v genomu kóduje transkripční faktory, což z této rodiny činí jednu největší rodinu lidských proteinů. Kromě toho jsou geny často lemovány několika vazebnými místy pro odlišné transkripční faktory a účinná exprese každého z těchto genů vyžaduje kooperativní působení několika různých transkripčních faktorů (viz například jaderné faktory hepatocytů ). Kombinatorické použití podskupiny přibližně 2 000 lidských transkripčních faktorů tedy snadno odpovídá za jedinečnou regulaci každého genu v lidském genomu během vývoje .

Mechanismus

Transkripční faktory se vážou na oblasti zesilovače nebo promotoru DNA sousedící s geny, které regulují. V závislosti na transkripčním faktoru je transkripce sousedního genu buď regulována nahoru nebo dolů . Transkripční faktory používají pro regulaci genové exprese celou řadu mechanismů. Mezi tyto mechanismy patří:

• stabilizovat nebo blokovat vazbu RNA polymerázy na DNA
• katalyzují acetylaci nebo deacetylaci histonových proteinů. Transkripční faktor to může provést buď přímo, nebo získat další proteiny s touto katalytickou aktivitou. Mnoho transkripčních faktorů používá k regulaci transkripce jeden nebo druhý ze dvou protichůdných mechanismů:
  • aktivita histonacetyltransferázy (HAT)-acetyluje histonové proteiny, což oslabuje asociaci DNA s histony , což činí DNA přístupnější pro transkripci, a tím up-regulační transkripci
  • aktivita histon deacetylázy (HDAC)-deacetyluje histonové proteiny, což posiluje asociaci DNA s histony, což činí DNA hůře dostupnou pro transkripci, čímž se transkripce down-reguluje
• rekrutujte koaktivátorové nebo korepresorové proteiny do komplexu DNA transkripčního faktoru

Funkce

Transkripční faktory jsou jednou ze skupin proteinů, které čtou a interpretují genetický „plán“ v DNA. Váží se na DNA a pomáhají zahájit program zvýšené nebo snížené transkripce genu. Jako takové jsou životně důležité pro mnoho důležitých buněčných procesů. Níže jsou uvedeny některé z důležitých funkcí a biologických rolí, na nichž se podílejí transkripční faktory:

Regulace bazální transkripce

U eukaryot je pro transkripci nezbytná důležitá třída transkripčních faktorů nazývaná obecné transkripční faktory (GTF). Mnoho z těchto GTF ve skutečnosti neváže DNA, ale je součástí velkého komplexu preiniciačního transkripce, který interaguje s RNA polymerázou přímo. Mezi nejčastější GTFS jsou TFIIA , TFIIB , TFIID (viz také TATA vazebný protein ), TFIIE , TFIIF a TFIIH . Preiniciační komplex se váže na promotorové oblasti DNA před genem, který regulují.

Diferenciální vylepšení transkripce

Jiné transkripční faktory různě regulují expresi různých genů vazbou na enhancerové oblasti DNA sousedící s regulovanými geny. Tyto transkripční faktory jsou rozhodující pro zajištění toho, aby geny byly exprimovány ve správné buňce ve správný čas a ve správném množství, v závislosti na měnících se požadavcích organismu.

Rozvoj

Na vývoji se podílí mnoho transkripčních faktorů v mnohobuněčných organismech . Tyto transkripční faktory reagují na podněty a zapínají/vypínají transkripci příslušných genů, což zase umožňuje změny v morfologii buněk nebo aktivit potřebných pro určení buněčného osudu a buněčnou diferenciaci . Rodina Hox transkripčních faktorů je například důležitá pro správnou tvorbu tělesných vzorů v různých organizmech, jako jsou ovocné mušky na člověka. Dalším příkladem je transkripční faktor kódovaný genem Y (SRY) pro oblast určující pohlaví, který hraje hlavní roli při určování pohlaví u lidí.

Reakce na mezibuněčné signály

Buňky mohou navzájem komunikovat uvolňováním molekul, které produkují signální kaskády v jiné receptivní buňce. Pokud signál vyžaduje upregulaci nebo downregulaci genů v recipientní buňce, často budou transkripční faktory následovat v signální kaskádě. Estrogenová signalizace je příkladem poměrně krátké signální kaskády, která zahrnuje transkripční faktor receptoru estrogenu : Estrogen je vylučován tkáněmi, jako jsou vaječníky a placenta , prochází buněčnou membránou buňky příjemce a je vázán receptorem estrogenu v buňce cytoplazma . Estrogenový receptor pak přechází do jádra buňky a váže se na její vazebná místa pro DNA , čímž mění regulaci transkripce asociovaných genů.

Reakce na životní prostředí

Transkripční faktory působí nejen za signálními kaskádami souvisejícími s biologickými podněty, ale mohou být také za signálními kaskádami zapojenými do environmentálních podnětů. Mezi příklady patří faktor tepelného šoku (HSF), který upreguluje geny nezbytné pro přežití při vyšších teplotách, faktor indukovatelný hypoxií (HIF), který upreguluje geny nezbytné pro přežití buněk v prostředí s nízkým obsahem kyslíku, a protein vázající regulační prvek sterolu (SREBP), který pomáhá udržovat správnou hladinu lipidů v buňce.

Řízení buněčného cyklu

Mnoho transkripčních faktorů, zejména některé, které jsou protoonkogeny nebo supresory nádorů , pomáhá regulovat buněčný cyklus a jako takové určuje, jak velká buňka získá a kdy se může rozdělit na dvě dceřiné buňky. Jedním z příkladů je onkogen Myc , který má důležitou roli v růstu buněk a apoptóze .

Patogeneze

Transkripční faktory mohou být také použity ke změně genové exprese v hostitelské buňce k podpoře patogeneze. Dobře studovaným příkladem jsou efektory podobné transkripčnímu aktivátoru ( efektory TAL ) vylučované bakteriemi Xanthomonas . Po injekci do rostlin mohou tyto proteiny vstoupit do jádra rostlinné buňky, vázat sekvence rostlinných promotorů a aktivovat transkripci rostlinných genů, které pomáhají při bakteriální infekci. Efektory TAL obsahují centrální opakující se oblast, ve které existuje jednoduchý vztah mezi identitou dvou kritických zbytků v sekvenčních opakováních a sekvenčními bázemi DNA v cílovém místě efektoru TAL. Tato vlastnost pravděpodobně usnadňuje vývoj těchto proteinů, aby lépe konkurovaly obranným mechanismům hostitelské buňky.

Nařízení

V biologii je běžné, že důležité procesy mají více vrstev regulace a kontroly. To platí také pro transkripční faktory: Nejenže transkripční faktory řídí rychlost transkripce, aby regulovaly množství genových produktů (RNA a protein), které jsou buňce k dispozici, ale samotné transkripční faktory jsou regulovány (často jinými transkripčními faktory). Níže je stručná synopse některých způsobů, jak lze regulovat aktivitu transkripčních faktorů:

Syntéza

Transkripční faktory (jako všechny proteiny) jsou přepsány z genu na chromozomu do RNA a poté je RNA přeložena do proteinu. Kterýkoli z těchto kroků lze regulovat, aby ovlivnil produkci (a tedy aktivitu) transkripčního faktoru. Důsledkem toho je, že transkripční faktory se mohou samy regulovat. Například ve smyčce negativní zpětné vazby působí transkripční faktor jako vlastní represor: Pokud protein transkripčního faktoru váže DNA vlastního genu, down-reguluje produkci více sebe sama. Toto je jeden mechanismus k udržení nízkých hladin transkripčního faktoru v buňce.

Jaderná lokalizace

U eukaryot jsou transkripční faktory (jako většina proteinů) transkribovány v jádru, ale poté jsou translatovány v cytoplazmě buňky . Mnoho proteinů, které jsou aktivní v jádru, obsahuje signály nukleární lokalizace, které je směřují do jádra. Ale pro mnoho transkripčních faktorů je to klíčový bod v jejich regulaci. Důležité třídy transkripčních faktorů, jako jsou některé jaderné receptory, musí nejprve v cytoplazmě vázat ligand, než se mohou přemístit do jádra.

Aktivace

Transkripční faktory mohou být aktivovány (nebo deaktivovány) prostřednictvím jejich domény snímající signál řadou mechanismů, včetně:

• ligand vázající - Nejen, že je vazba ligandu schopen ovlivnit, kde je transkripční faktor, se nachází v buňce, ale vázající ligand může také ovlivnit, zda je transkripční faktor je v aktivním stavu a schopné vázat DNA nebo jiné kofaktory (viz, například, nukleární receptory ).
• fosforylace - Mnoho transkripčních faktorů, jako jsou STAT proteiny, musí být fosforylovány, než se mohou vázat na DNA.
• Interakce s jinými transkripčními faktory ( např , homo- nebo hetero- dimerizační ) nebo koregulačních proteinů

Dostupnost místa vázajícího DNA

V eukaryotech je DNA organizována pomocí histonů do kompaktních částic nazývaných nukleosomy , kde sekvence přibližně 147 párů bází DNA způsobí ~ 1,65 otočení kolem oktamerů histonového proteinu. DNA v nukleosomech je pro mnoho transkripčních faktorů nepřístupná. Některé transkripční faktory, takzvané průkopnické faktory, jsou stále schopné vázat svá vazebná místa pro DNA na nukleosomální DNA. U většiny ostatních transkripčních faktorů by měl být nukleozom aktivně odvíjen molekulárními motory, jako jsou například remodelovače chromatinu . Alternativně může být nukleosom částečně rozbalen tepelnými fluktuacemi, což umožňuje dočasný přístup k vazebnému místu transkripčního faktoru. V mnoha případech musí transkripční faktor soutěžit o vazbu na své vazebné místo pro DNA s jinými transkripčními faktory a histony nebo nehistonovými chromatinovými proteiny. Páry transkripčních faktorů a dalších proteinů mohou hrát v regulaci stejného genu antagonistické role (aktivátor versus represor) .

Dostupnost dalších kofaktorů/transkripčních faktorů

Většina transkripčních faktorů nepracuje samostatně. Mnoho velkých TF rodin tvoří komplexní homotypické nebo heterotypické interakce prostřednictvím dimerizace. Aby došlo k transkripci genu, musí se na regulační sekvence DNA vázat řada transkripčních faktorů. Tato sbírka transkripčních faktorů zase získává zprostředkující proteiny, jako jsou kofaktory, které umožňují efektivní nábor preiniciačního komplexu a RNA polymerázy . Aby tedy jeden transkripční faktor zahájil transkripci, musí být přítomny také všechny tyto další proteiny a transkripční faktor musí být ve stavu, kdy se na ně může v případě potřeby vázat. Kofaktory jsou proteiny, které modulují účinky transkripčních faktorů. Kofaktory jsou zaměnitelné mezi specifickými genovými promotory; proteinový komplex, který zabírá promotorovou DNA, a aminokyselinová sekvence kofaktoru určují jeho prostorovou konformaci. Například některé steroidní receptory si mohou vyměňovat kofaktory s NF-kB , což je přepínač mezi zánětem a buněčnou diferenciací; tím mohou steroidy ovlivnit zánětlivou odpověď a funkci určitých tkání.

Interakce s methylovaným cytosinem

Transkripční faktory a methylované cytosiny v DNA mají hlavní roli v regulaci genové exprese. (K methylaci cytosinu v DNA primárně dochází tam, kde po cytosinu následuje guanin v sekvenci DNA 5 'až 3', místo CpG .) Methylace míst CpG v promotorové oblasti genu obvykle potlačuje transkripci genu, zatímco metylace CpG v tělo genu zvyšuje expresi. Enzymy TET hrají ústřední roli v demetylaci methylovaných cytosinů. Demetylace CpG v genovém promotoru aktivitou enzymu TET zvyšuje transkripci genu.

Byla hodnocena DNA vazebná místa 519 transkripčních faktorů. Z toho 169 transkripčních faktorů (33%) nemělo ve vazebných místech CpG dinukleotidy a 33 transkripčních faktorů (6%) se mohlo vázat na motiv obsahující CpG, ale nevykazovalo preference pro vazebné místo ani s methylovaným nebo nemetylovaný CpG. Bylo 117 transkripčních faktorů (23%), kterým byla inhibována vazba na jejich vazebnou sekvenci, pokud obsahovala methylované místo CpG, 175 transkripčních faktorů (34%), které měly zvýšenou vazbu, pokud jejich vazebná sekvence měla methylované místo CpG, a 25 transkripcí faktory (5%) byly buď inhibovány, nebo měly zvýšenou vazbu v závislosti na tom, kde ve vazebné sekvenci byl umístěn methylovaný CpG.

Enzymy TET se specificky neváží na methylcytosin, kromě případů, kdy jsou přijati (viz demetylace DNA ). Bylo ukázáno více transkripčních faktorů důležitých při diferenciaci buněk a specifikaci linie, včetně NANOG , SALL4A , WT1 , EBF1 , PU.1 a E2A , které rekrutují TET enzymy do specifických genomových lokusů (primárně zesilovačů), aby působily na methylcytosin (mC) a převést na hydroxymethylcytosin hmC (a ve většině případů je označit pro následnou úplnou demetylaci na cytosin). Zdá se, že konverze mC na hmC zprostředkovaná TET narušuje vazbu proteinů vázajících 5 mC včetně proteinů MECP2 a MBD ( doména vázající methyl-CpG ), což usnadňuje remodelaci nukleosomů a vazbu transkripčních faktorů, čímž se aktivuje transkripce těchto genů. EGR1 je důležitým transkripčním faktorem při tvorbě paměti . Má zásadní roli v epigenetickém přeprogramování mozkových neuronů . Transkripční faktor EGR1 rekrutuje protein TET1, který iniciuje dráhu demetylace DNA . EGR1, spolu s TET1, se používá při programování distribuce methylačních míst na mozkové DNA během vývoje mozku a při učení (viz Epigenetika v učení a paměti ).

Struktura

Schematický diagram aminokyselinové sekvence (amino konec vlevo a konec karboxylové kyseliny vpravo) prototypického transkripčního faktoru, který obsahuje (1) doménu vázající DNA (DBD), (2) doménu senzitivní na signál (SSD) a aktivační doména (AD). Pořadí umístění a počet domén se může u různých typů transkripčních faktorů lišit. Kromě toho jsou funkce transaktivace a snímání signálu často obsaženy ve stejné doméně.

Transkripční faktory mají modulární strukturu a obsahují následující domény :

• Vazebná doména DNA ( DBD ), která se váže na specifické sekvence DNA ( zesilovač nebo promotor . Nezbytná součást pro všechny vektory. Používá se k řízení transkripcesekvencí promotoru transgenu vektoru) sousedící s regulovanými geny. Sekvence DNA, které vážou transkripční faktory, jsou často označovány jako prvky odezvy .
• Aktivační doména ( AD ), která obsahuje vazebná místa pro jiné proteiny, jako jsou transkripční koregulátory . Tato vazebná místa jsou často označována jako aktivační funkce ( AF ), transaktivační doména ( TAD ) nebo trans-aktivační doména TAD, ale nemísí se s topologicky asociovanou doménou TAD .
• Volitelná doména snímající signál ( SSD ) ( např . Doména vázající ligand), která snímá vnější signály a v reakci na to tyto signály přenáší do zbytku transkripčního komplexu, což má za následek up- nebo down-regulaci genové exprese . Domény DBD a senzory mohou také sídlit na oddělených proteinech, které se sdružují v transkripčním komplexu za účelem regulace genové exprese.

Doména vázající DNA

Příklad architektury domény: Lactose Repressor (LacI) . N-koncová vazebná doména DNA (značená) lac represoru váže svou cílovou sekvenci DNA (zlato) v hlavní drážce pomocí motivu šroubovice-obrat-šroubovice . Vazba molekuly efektoru (zelená) se vyskytuje v doméně jádra (značené), doméně snímající signál. To spustí alosterickou odpověď zprostředkovanou regionem linkeru (označeno).

Část ( doména ) transkripčního faktoru, která váže DNA, se nazývá její doména vázající DNA. Níže je uveden částečný seznam některých hlavních rodin domén vázajících DNA/transkripčních faktorů:

Prvky reakce

Sekvence DNA, na kterou se váže transkripční faktor, se nazývá vazebné místo transkripčního faktoru nebo element odezvy .

Transkripční faktory interagují se svými vazebnými místy pomocí kombinace elektrostatických ( zvláštním případem jsou vodíkové vazby ) a Van der Waalsových sil . Vzhledem k povaze těchto chemických interakcí váže většina transkripčních faktorů DNA sekvenčně specifickým způsobem. Ne všechny báze ve vazebném místě transkripčního faktoru však mohou ve skutečnosti interagovat s transkripčním faktorem. Některé z těchto interakcí mohou být navíc slabší než jiné. Transkripční faktory tedy neváží pouze jednu sekvenci, ale jsou schopné vázat podskupinu blízce příbuzných sekvencí, z nichž každá má jinou sílu interakce.

Ačkoli například konsensuální vazebné místo pro protein vázající TATA (TBP) je TATAAAA, transkripční faktor TBP může také vázat podobné sekvence, jako je TATATAT nebo TATATAA.

Protože transkripční faktory mohou vázat soubor příbuzných sekvencí a tyto sekvence bývají krátké, potenciální vazebná místa transkripčního faktoru se mohou objevit náhodně, pokud je sekvence DNA dostatečně dlouhá. Je nepravděpodobné, nicméně, že transkripční faktor, se bude vázat všechny kompatibilní sekvence v genomu na buňky . Další omezení, jako je přístupnost DNA v buňce nebo dostupnost kofaktorů, mohou také pomoci diktovat, kde se transkripční faktor skutečně váže. Vzhledem k sekvenci genomu je tedy stále obtížné předpovědět, kde se transkripční faktor skutečně váže v živé buňce.

Další rozpoznávací specificitu však lze získat použitím více než jedné domény vázající DNA (například tandemových DBD ve stejném transkripčním faktoru nebo dimerizací dvou transkripčních faktorů), které se vážou na dvě nebo více sousedních sekvencí DNA.

Klinický význam

Transkripční faktory mají klinický význam alespoň ze dvou důvodů: (1) mutace mohou být spojeny se specifickými chorobami a (2) mohou být cílem léků.

Poruchy

Kvůli jejich důležitým rolím ve vývoji, mezibuněčné signalizaci a buněčnému cyklu jsou některá lidská onemocnění spojována s mutacemi transkripčních faktorů.

Mnoho transkripčních faktorů je buď nádorovými supresory, nebo onkogeny , a proto jsou jejich mutace nebo aberantní regulace spojeny s rakovinou. U lidské rakoviny jsou známy tři skupiny transkripčních faktorů: (1) rodiny NF-kappaB a AP-1 , (2) rodina STAT a (3) steroidní receptory .

Níže uvádíme několik lépe prostudovaných příkladů:

Potenciální drogové cíle

Přibližně 10% v současnosti předepisovaných léků cílí přímo na třídu transkripčních faktorů nukleárních receptorů . Příklady zahrnují tamoxifen a bicalutamid pro léčbu prsu a karcinomu prostaty , v daném pořadí, a různé typy protizánětlivých a anabolických steroidů . Transkripční faktory jsou navíc často nepřímo modulovány léky prostřednictvím signálních kaskád . Léky by bylo možné přímo zacílit na jiné méně prozkoumané transkripční faktory, jako je NF-kB . Transkripční faktory mimo rodinu nukleárních receptorů jsou považovány za obtížněji zaměřitelné pomocí terapeutik s malými molekulami, protože není jasné, že jsou "léčitelné", ale bylo dosaženo pokroku na Pax2 a dráze zářezu .

Role v evoluci

Duplikace genů hrála zásadní roli ve vývoji druhů. To platí zejména pro transkripční faktory. Jakmile se vyskytnou jako duplikáty, může dojít k nahromaděným mutacím kódujícím jednu kopii, aniž by to negativně ovlivnilo regulaci následných cílů. V poslední době však byly objasněny změny vazebných specifik DNA transkripčního faktoru LEAFY s jednou kopií , ke kterým dochází ve většině suchozemských rostlin. V tomto ohledu může transkripční faktor jedné kopie podstoupit změnu specificity promiskuitním meziproduktem bez ztráty funkce. Podobné mechanismy byly navrženy v kontextu všech alternativních fylogenetických hypotéz a úlohy transkripčních faktorů ve vývoji všech druhů.

Analýza

K analýze transkripčních faktorů jsou k dispozici různé technologie. Na genomické úrovni se běžně používá sekvenování DNA a databázový výzkum. Proteinová verze transkripčního faktoru je detekovatelná pomocí specifických protilátek . Vzorek je detekován na westernovém přenosu . Pomocí testu posunu elektroforetické mobility (EMSA) lze detekovat aktivační profil transkripčních faktorů. Multiplex přístup pro aktivační profilování je TF čip systém, v němž může být detekováno několik různých transkripčních faktorů paralelně.

Nejčastěji používanou metodou identifikace vazebných míst transkripčního faktoru je imunoprecipitace chromatinu (ChIP). Tato technika se spoléhá na chemickou fixaci chromatinu formaldehydem , následovanou společnou precipitací DNA a požadovaného transkripčního faktoru pomocí protilátky, která specificky cílí na tento protein. Sekvence DNA pak mohou být identifikovány pomocí mikročipu nebo vysoce výkonného sekvenování ( ChIP-seq ) za účelem stanovení vazebných míst transkripčního faktoru. Pokud pro požadovaný protein není k dispozici žádná protilátka, může být vhodnou alternativou DamID .

Třídy

Jak je podrobněji popsáno níže, transkripční faktory mohou být klasifikovány podle (1) mechanismu účinku, (2) regulační funkce nebo (3) sekvenční homologie (a tedy strukturní podobnosti) v jejich doménách vázajících DNA.

Mechanické

Existují dvě mechanistické třídy transkripčních faktorů:

• Obecné transkripční faktory se podílejí na tvorbě preiniciačního komplexu . Mezi nejčastější jsou zkráceně TFIIA , TFIIB , TFIID , TFIIE , TFIIF a TFIIH . Jsou všudypřítomné a interagují s oblastí hlavního promotoru obklopující místo (místa) zahájení transkripce všech genů třídy II .
• Upstream transkripční faktory jsou proteiny, které se váží někde proti směru iniciačního místa za účelem stimulace nebo potlačení transkripce. Ty jsou zhruba synonymem pro specifické transkripční faktory , protože se značně liší v závislosti na tom, jaké rozpoznávací sekvence jsou přítomny v blízkosti genu.

Funkční

Transkripční faktory byly klasifikovány podle jejich regulační funkce:

• I. konstitutivně aktivní - přítomný ve všech buňkách po celou dobu - obecné transkripční faktory , Sp1 , NF1 , CCAAT
• II. podmíněně aktivní - vyžaduje aktivaci
  • II.A vývojová (specifická pro buňky) -exprese je přísně kontrolována, ale jakmile je exprimována, nevyžaduje žádnou další aktivaci- GATA , HNF , PIT-1 , MyoD , Myf5 , Hox , Winged Helix
  • II.B v závislosti na signálu- pro aktivaci vyžaduje externí signál
    • II.B.1 extracelulární ligand ( endokrinní nebo parakrinní ) závislý - nukleární receptory
    • II.B.2 intracelulární ligand ( autokrinní ) závislý - aktivován malými intracelulárními molekulami - SREBP , p53 , sirotkové nukleární receptory
    • II.B.3 závislé na receptoru buněčné membrány- signalizační kaskády druhého posla vedoucí k fosforylaci transkripčního faktoru
      • II.B.3. Rezidentní jaderné faktory -nacházejí se v jádru bez ohledu na aktivační stav- CREB , AP-1 , Mef2
      • II.B.3.b latentní cytoplazmatické faktory -neaktivní forma se nachází v cytoplazmě, ale když jsou aktivovány, jsou translokovány do jádra- STAT , R-SMAD , NF-κB , Notch , TUBBY , NFAT

Strukturální

Transkripční faktory jsou často klasifikovány na základě podobnosti sekvencí a tedy terciární struktury jejich domén vázajících DNA:

• 1 Superclass: Základní domény
  • 1.1 Třída: Faktory leucinového zipu ( bZIP )
    • 1.1.1 Rodina: Součásti AP-1 (podobné); zahrnuje ( c-Fos / c-červen )
    • 1.1.2 Rodina: CREB
    • 1.1.3 Rodina: faktory podobné C/EBP
    • 1.1.4 Rodina: bZIP / PAR
    • 1.1.5 Rodina: Vazebné faktory rostlinného G-boxu
    • 1.1.6 Rodina: Pouze ZIP
  • 1.2 Třída: Faktory šroubovice-smyčka-šroubovice ( bHLH )
    • 1.2.1 Rodina: Všudypřítomné (třída A) faktory
    • 1.2.2 Rodina: Myogenní transkripční faktory ( MyoD )
    • 1.2.3 Rodina: Achaete-Scute
    • 1.2.4 Rodina: Tal/Twist/Atonal/Hen
  • 1.3 Třída: Součinitel šroubovice / šroubovice / leucinu ( bHLH-ZIP )
    • 1.3.1 Rodina: Všudypřítomné faktory bHLH-ZIP; zahrnuje USF ( USF1 , USF2 ); SREBP ( SREBP )
    • 1.3.2 Rodina: Kontrolní faktory buněčného cyklu; zahrnuje c-Myc
  • 1.4 Třída: NF-1
    • 1.4.1 Rodina: NF-1 ( A , B , C , X )
  • 1.5 Třída: RF-X
    • 1.5.1 Rodina: RF-X ( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , ANK )
  • 1.6 Třída: bHSH
• 2 Nadtřída: domény vázající zinek koordinující DNA
  • 2.1 třída: Cys4 zinkovým prstem z jaderných receptorů typu
    • 2.1.1 Rodina: receptory steroidních hormonů
    • 2.1.2 Rodina: Faktory podobné receptoru hormonu štítné žlázy
  • 2.2 Třída: různé zinkové prsty Cys4
    • 2.2.1 Rodina: faktory GATA
  • 2.3 Třída: Cys2His2 doména zinkových prstů
    • 2.3.1 Rodina: Všudypřítomné faktory patří TFIIIA , SP1
    • 2.3.2 Rodina: regulátory vývojového / buněčného cyklu; zahrnuje Krüppel
    • 2.3.4 Rodina: Velké faktory s vazebnými vlastnostmi podobnými NF-6B
  • 2.4 Třída: Cys6 shluk cystein-zinek
  • 2.5 Třída: Zinkové prsty střídavého složení
• 3 Superclass: Helix-turn-helix
  • 3.1 Třída: Doména Homeo
    • 3.1.1 Rodina: Pouze doména Homeo; zahrnuje Ubx
    • 3.1.2 Rodina: faktory domény POU ; zahrnuje Oct
    • 3.1.3 Rodina: doména Homeo s oblastí LIM
    • 3.1.4 Rodina: doména homeo plus motivy zinkových prstů
  • 3.2 Třída: Spárovaný box
    • 3.2.1 Rodina: Spárovaná plus homeo doména
    • 3.2.2 Rodina: Pouze spárovaná doména
  • 3.3 Třída: Vidlicová hlava / okřídlená šroubovice
    • 3.3.1 Rodina: Vývojové regulátory; obsahuje vidlici
    • 3.3.2 Rodina: Regulátory specifické pro tkáně
    • 3.3.3 Rodina: Faktory řídící buněčný cyklus
    • 3.3.0 Rodina: Ostatní regulátory
  • 3.4 Třída: Faktory tepelných šoků
    • 3.4.1 Rodina: HSF
  • 3.5 Třída: Tryptofanové klastry
    • 3.5.1 Rodina: Myb
    • 3.5.2 Rodina: typ Ets
    • 3.5.3 Rodina: Interferonové regulační faktory
  • 3.6 Třída: doména TEA (faktor zesilovače transkripce)
    • 3.6.1 Rodina: TEA ( TEAD1 , TEAD2 , TEAD3 , TEAD4 )
• 4 Superclass: beta-Scaffold Factors with Minor Groove Contacts
  • 4.1 Třída: RHR ( region homologie Rel )
    • 4.1.1 Rodina: Rel/ ankyrin ; NF-kappaB
    • 4.1.2 Rodina: pouze ankyrin
    • 4.1.3 Rodina: NFAT ( N uclear F herec A ctivated T -buněk) ( NFATC1 , NFATC2 , NFATC3 )
  • 4.2 Třída: STAT
    • 4.2.1 Rodina: STAT
  • 4.3 Třída: p53
    • 4.3.1 Rodina: p53
  • 4.4 Třída: MADS box
    • 4.4.1 Rodina: regulátory diferenciace; obsahuje ( Mef2 )
    • 4.4.2 Rodina: reagující na externí signály, SRF ( factor response Serum ) ( SRF )
    • 4.4.3 Rodina: Metabolické regulátory (ARG80)
  • 4.5 Třída: transkripční faktory beta-Barrel alfa-helix
  • 4.6 Třída: Proteiny vázající TATA
    • 4.6.1 Rodina: TBP
  • 4.7 Třída: HMG-box
    • 4.7.1 Rodina: geny SOX , SRY
    • 4.7.2 Rodina: TCF-1 ( TCF1 )
    • 4.7.3 Rodina: související s HMG2 , SSRP1
    • 4.7.4 Rodina: UBF
    • 4.7.5 Rodina: MATA
  • 4.8 Třída: Heteromerní faktory CCAAT
    • 4.8.1 Rodina: Heteromerní faktory CCAAT
  • 4.9 Třída: Grainyhead
    • 4.9.1 Rodina: Grainyhead
  • 4.10 Třída: Faktory domény chladového šoku
    • 4.10.1 Rodina: csd
  • 4.11 Třída: Runt
    • 4.11.1 Rodina: Runt
• 0 Superclass: Other Transcription Factors
  • Třída 0,1: Proteiny mědi
  • 0.2 Třída: HMGI (Y) ( HMGA1 )
    • 0.2.1 Rodina: HMGI (Y)
  • 0,3 Třída: Kapesní doména
  • 0,4 Třída: Faktory podobné E1A
  • 0,5 Třída: Faktory související s AP2/EREBP
    • 0.5.1 Rodina: AP2
    • 0.5.2 Rodina: EREBP
    • 0.5.3 Superrodina: AP2/B3
      • 0.5.3.1 Rodina: ARF
      • 0.5.3.2 Rodina: ABI
      • 0.5.3.3 Rodina: RAV

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy

• Přepis+Faktory v lékařských oborových nadpisech Národní lékařské knihovny USA (MeSH)
• Databáze transkripčních faktorů Archivována 4. prosince 2008 na Wayback Machine
• Databáze faktorů transkripce rostlin a platforma pro analýzu a analýzu údajů o transkripci