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結構生物化學/中介體轉錄調控

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人類中介體複合物

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人類中介體複合物在調節 RNA 聚合酶 II 表達蛋白質基因的能力方面發揮作用。由於中介體的龐大規模,26 個亞基和 1.2 MDa,以及在啟動子不同的情況下會發生組成變化,因此我們對其工作原理知之甚少。這使得中介體似乎擁有無限數量的調控功能。研究中介體很困難,因為它從人類細胞中分離出來是一個具有挑戰性的過程。它並不十分豐富,並且在體內以不同的形式存在。另一個原因是生物資訊學不能用來研究其功能。目前沒有中介體存在於微生物中的確鑿證據,因此目前假設它只存在於真核生物中。

中介體對轉錄機制的控制

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中介體最早發現的功能是在啟用劑依賴性轉錄中的活性。研究人員發現中介體是 DNA 結合轉錄因子的靶標。然而,中介體也可能在啟用劑非依賴性轉錄中發揮作用,因為它可以導致基礎轉錄(一種啟用劑非依賴性轉錄)。這表明中介體可以控制轉錄的起始。支援這一觀點的更多證據是,RNA 聚合酶 II 的募集得到增強,並且轉錄複合物在中介體的幫助下在啟動子處穩定。中介體已被證明與前延伸複合物 (PEC) 相互作用,PEC 是轉錄起始機制,透過其大的表面積,可以實現多種蛋白質-蛋白質相互作用。此外,中介體充當 PEC 組裝的框架。

CDK8 亞模組

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奇怪的是,中介體還可以阻止 RNA 聚合酶 II 與 PEC 合作,並在細胞週期蛋白依賴性激酶 8 (CDK8) 的幫助下進行。CDK8 包含 CDK8、MED12、MED13 和細胞週期蛋白 C 蛋白。CDK8 的作用是透過將包含 CDK8 的中介體和不包含 CDK8 的中介體分離,發現包含 CDK8 的中介體無法開始轉錄而發現的。它是透過抑制中介體結合 RNA 聚合酶 II C 末端結構域和募集 RNA 聚合酶 II 到前延伸複合物的能力來實現的。CDK8 的另一個作用是調節血清反應基因,例如 FOS、EGRI、EGR2 和 EGR3。CDK8 有助於調節這些基因的 RNA 聚合酶 II 磷酸化和延伸。

中介體基因選擇性功能

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中介體可能在所有蛋白質編碼基因中發揮作用。新的研究表明,MED1,即最大的中介體亞基,通常是核受體的靶標。MED1 被細胞外訊號調節激酶 (ERK) 磷酸化,從而穩定 MED1 在中介體中的位置。當 MED1 被磷酸化時,它表現出更好的啟用轉錄的能力。

參考文獻

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人類中介體複合物:一個通用的、全基因組的轉錄調節器 - Dylan J. Taatjes

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