[생물 임용 노트]전사 - 3) 진핵세포에서의 전사 : RNA polymerase, 프로모터, 보편전사 인자

RNA polymerase

• 종류
  • RNA polⅠ : 45s rRNA 한 종류만 합성한다. rRNA 편집 과정으로 28s, 5.8s, 18s로 나뉜다. 인(nucleolus) 내에서 활성을 띤다.
  • RNA polⅡ : 몇 가지 특수한 RNA(miRNA, siRNA, snRNA 등)와 hnRNA(mRNA 전구체)를 합성한다.
  • RNA polⅢ : tRNA, 5s rRNA 등을 합성
• α-아마니틴(α -amanitin) 감수성 : 동물세포의 RNA polⅡ를 억제하여 mRNA의 합성을 억제한다. 높은 농도에서는 RNA pol도 억제한다. 하지만 RNA polⅠ과 세균의 RNA polⅢ도 억제한다.

RNA polymerase 종류에 따른 α-아미니틴 감수성

 

세균의 RNA pol과 달리 프로모터에 대한 친화성이 너무 낮아 전사 개시에 보편전사인자(general transcription factor)를 필요로 한다.

프로모터(promoter)

진핵세포 프로모터의 구조 개요

• TATA box : 전사인자 TBP가 결합하며 전사 시작점을 지정한다.
  • 비주형 서열이 TATAAA
  • 없는 경우(예> house keeping genes)도 존재하며, 이 경우 DPE가 기능을 대체한다. 
• BRE : 전사인자 TFⅡB가 결합하는 자리이다. 
  • 보존 서열이 (G/C)(G/C)(G/A)CGCC
• Inr : 전사 개시점이다. UPE와 Enhancer에 민감하며 PyPyAN(T/A)PyPy 서열을 갖는다.
• DPE : 전사 개시점 30bp 아래에 존재한다. Inr과 같이 TFⅡD가 결합한다.
• UPE : TATA box 상단에 존재하며 방향보다 위치 선정이 중요하다.

보편 전사인자(general transcription factor)

• TBP(TATA-binding protein) : TATA box에 특이적으로 인식하여 결합 후, 전사가 시작되게 한다. TFⅡB와 결합한다.
• TFⅡB : TBP 양쪽의 DNA와 결합하고, RNA pol - TFⅡH 복합체를 형성한다.
• TFⅡD : TBP와 특정 TBP 결합 인자(TAF)들을 포함하며, 프로모터를 특이적으로 인식하여 RNA pol과 프로모터 간의 결합을 도와준다. 세균의 σ인자와 유사한 기능을 갖는다. acivator나 repressor와 상호 작용한다.
• TFⅡE : TFⅡH를 유도하여 ATPase와 helicase 활성을 유도한다.
• TFⅡF : 신장 전 과정 동안 RNA polⅡ에 결합되어 있다. TFⅡB와 상호작용하여 RNA pol이 DNA의 비특이적 부위에 결합하는 것을 막아준다. → RNA polⅡ가 자신의 프로모터에 도달하는 것을 도와준다.
• TFⅡH : RNA 시작 부위에 가까이 위치한 DNA의 변성을 촉진(helicase 활성)하여 open promoter complex 형성을 촉진한다. 또한 DNA 복구 과정을 유도한다거나, RNA polⅡ를 인산화하여 RNA processiong 관여 요소의 결합을 가능하게 하는 등의 역할도 수행한다.