U molekularnoj biologiji i genetici, transkripcioni faktor (za sekvencu-specifični DNK-vezujući faktor) je protein koji se vezuje za specifične DNK sekvence, čime kontroliše prenos (ili transkripciju) genetičke informacije sa DNK na iRNK.[1][2] Transkripcioni faktori vrše tu funkciju sami ili u kompleksu sa drugim proteinima, putem promovisanja (kao aktivatori), ili blokiranja (kao represori) regrutovanja RNK polimeraza (enzima koji vrše transkripciju genetičke informacije sa DNK na RNK) za specifične gene.[3][4][5]
Transkripcioni faktori sadrže jedan ili više DNK-vezujućih domena (DBD), koji se vezuju za specifične DNK sekvence pored gene koje oni regulišu.[6][7] Dodatni proteini kao što su koaktivatori, remodelatori hromatina, histonske acetilaze, deacetilaze, kinaze, i metilaze, koji takođe učestvuju u regulaciji gena, nemaju DNK-vezujuće domene, i stoga nisu transkripcioni faktori.[8]
Konzervacija u različitim organizmima
Transkripcioni faktori su esencijalni za regulaciju ekspresije gen. Posledica toga je da su prisutni u svim živim bićima. Broj transkripcionih faktora nađenih u organizmu raste sa veličinom genoma, i veći genomi teže da imaju veći broj transkripcionih faktora po genu.[9]
Postoji oko 2600 proteina u humanom genomu koji sadrže DNK-vezujuće domene, i za većinu njih se smatra da deluju kao transkripcioni faktori.[10] Stoga, aproksimativno 10% gena u genomskom kodu su transkripcioni faktori, što čini ovu familiju najvećom familijom humanih proteina. Štaviše, geni su često okruženi sa nekoliko veznih mesta za različite transkripcione faktore, i efikasna ekspresija tih gena zahteva združeno dejstvo nekoliko različitih faktora (vidi, na primer, hepatocitni nuklearni faktori). Kombinatorno korišćenje podskupa od oko 2000 ljudskih transkripcionih faktora s lakoćom omogućava jedinstvenu regulisanju svakog gena u ljudskom genomu tokom razvoja.[8]
Mehanizam
Transkripcioni faktori se vezuju bilo za pojačivačke ili promoterske regione DNK gena koje regulišu. U zavisnosti od transkripcionog faktora, transkripcija gena je bilo pojačana ili umanjena. Transkripcioni faktori koriste mnoštvo mehanizama za regulaciju ekspresije gena.[11] Neki od njih su:
stabilizacija ili blokirane vezivanja RNK polimeraze za DNK
kataliza acetilacije ili deacetilacije histonskih proteina. Transkripcioni faktor može deluje direktno ili da regrutuje druge proteine sa tom katalitičkom aktivnošću. Mnogi transkripcioni faktori koriste jedan od dva suprotna mehanizama za regulaciju transkripcije:[12]
histonska acetiltransferaza (HAT) – acetiliše histonske proteine, čime se slavi veza između DNK i histona. Posledica toga je da je DNK pristupačnija za transkripciju, te se ona odvija u većoj meri
histonska deacetilaza (HDAC) – deacetiliše histonske proteine, čime se ojačava veza između DNK i histona. To čini DNK manje dostupnom za transkripciju, i stoga se ona odvaja u manjoj meri.
regrutovanje koaktivatorskih ili korepresorskih proteina u kompleks transkripcionog faktora i DNK[13]
↑Karin M (1990). „Too many transcription factors: positive and negative interactions”. New Biol.2 (2): 126–31. PMID2128034.
↑Roeder RG (1996). „The role of general initiation factors in transcription by RNA polymerase II”. Trends Biochem. Sci.21 (9): 327–35. DOI:10.1016/0968-0004(96)10050-5. PMID8870495.
↑Mitchell PJ, Tjian R (1989). „Transcriptional regulation in mammalian cells by sequence-specific DNA binding proteins”. Science245 (4916): 371–8. DOI:10.1126/science.2667136. PMID2667136.
↑Ptashne M, Gann A (1997). „Transcriptional activation by recruitment”. Nature386 (6625): 569–77. DOI:10.1038/386569a0. PMID9121580.
↑Babu MM, Luscombe NM, Aravind L, Gerstein M, Teichmann SA (2004). „Structure and evolution of transcriptional regulatory networks”. Curr. Opin. Struct. Biol.14 (3): 283–91. DOI:10.1016/j.sbi.2004.05.004. PMID15193307.
↑Gill G (2001). „Regulation of the initiation of eukaryotic transcription”. Essays Biochem.37: 33–43. PMID11758455.
↑Narlikar GJ, Fan HY, Kingston RE (February 2002). „Cooperation between complexes that regulate chromatin structure and transcription”. Cell108 (4): 475–87. DOI:10.1016/S0092-8674(02)00654-2. PMID11909519.
Bruce Alberts, Dennis Bray, Karen Hopkin, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter (2004). Essential cell biology. New York: Garland Science. str. 896 pages. ISBN0-8153-3480-X.
Hedgehog signalni put • Wnt signalni put • TGF beta signalni put • MAPK/ERK put • Notch signalni put • JAK-STAT signalni put • cAMP zavisni put • Akt/PKB signalni put • Fas apoptozni signalni put • Hippo signalni put • IP3/DAG put
