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Co-attivatori e reclutamento di altri co-attivatori e GTF e RNA polimerasi al promotore complesso di pre-inizio
Altri co-attivatori riarrangiano le proteine del complesso di inizio trascrizione.
CODICE ISTONICO: gli istoni possono essere modificati covalentemente, influenzando la trascrizione.
Le modifiche includono:
- Aceilazione: sulle lisine, aggiunta di 1 gruppo acetile.
- Metilazione: sulle lisine e sulle arginine, mono-di-trimetilazione (significato varia).
- Fosforilazione: su serine e treonine.
"Serie di modificazioni che si trovano su istoni dello stesso nucleosoma o su nucleosomi adiacenti" - Aceilazione significa decondensazione della cromatina. La maggioranza delle modificazioni non ha un significato generico e deve essere interpretata da readers/writers come HAT, istone metiltransferasi, serina-treonina chinasi, ubiquinasi, isomerasi.
Questi enzimi sono monospecifici.
riconoscono un unico substrato
readers: domini specifici (bromodomini-cromodomini) riconoscono modificazioni istoniche≠ domini riconoscono ≠ modificazioni (bromodomini = ace lazione)
reclutano complessi che rimodellano cromatina o esercitano essi stessi azioni enzima che fanno quindi da attori
CROSS-TALK: le varie modificazioni interagiscono/si influenzano tra loro
VARIANTI ISTONICHE ➝gli istoni classici sono codificati da molti geni “istone-core” trascritti in fase S. I vari istoni hanno un dominio conservato, variano le code C/N-terminali
➝a volte ci sono varianti nella sequenza di questi geni che creano varianti istoniche
esistono solo varianti di H2A e H3 (H3.3 inserita nelle regioni di cromatina molto trascritte)
FATTORI DI TRASCRIZIONE SPECIFICI
legano specifiche sequenze su promotore/enhancer tramite dominio di legame al DNA
facilitano l’assemblaggio del macchinario basale di trascrizione
reclutano altri elementi tramite un dominio di attivazione↳ GTF, elementi del mediatore, co-attivatori
vatorialcuni possono avere anche più di un dominio di attivazione- DOMINIO DI LEGAME AL DNA: è diverso se lega solco maggiore o solco minore dell'elica a seconda di come sono i legami H tra le basi sul DNA ci sono sia accettori e donatori di legami H. Il dominio distingue se è un legame G-C o C-G (= cosa con A-T) grazie a questo il dominio può determinare la sequenza del DNA. Ha quasi sempre struttura ad alfa elica perché ha la dimensione adatta a adagiarsi nella scanalatura principale ed interagire coi nucleotidi senza creare distorsioni al filamento di DNA. Le interazioni con atomi dell'ossatura zucchero-P e con atomi della scanalatura secondaria stabilizzano il legame. Più di un dominio: MONOMERICI- OMEODOMINIO: pico dei geni omeotici (sviluppo piano corporeo)➝sequenza conservata di 60 aa struttura: 3 eliche (solo la 3 lega DNA) elica 1 e 2 sono fuori da DNA e posizionano la 3- MOTIVI A DITA DI ZINCO: proteine che si ripieganointorno a uno ione Zn centrale lega acidi nucleici (DNA e RNA) principale: C2H2 (3 dita: N-terminale ha B-foglie o poi a-elica) ogni a-elica interagisce con 2 basi sul DNA più di domini: DIMERICI (dimeri obbligati) • CERNIERA LAMPO DI LEUCINE: domini N-terminali basici legano 2 solchi maggiori consecutivi dominio C-terminale: di dimerizzazione (tramite leucine idrofobe) sia omo che etero dimeri • ELICA-ANSA-ELICA: domini N-terminali basici che contano il DNA dominio C-terminale: di dimerizzazione (2 a-eliche interrotte da un'ansa) - DOMINIO DI ATTIVAZIONE ➝non sono molto strutturati + essibili (non hanno una struttura plica) sequenze polipeptidiche associate a domini di legame per il DNA ➝recluta co-attivatori per attivare la trascrizione interagendo con esso cambiano strutturapuò avere + domini di attivazione ≠, ogni dominio può legare fattori ≠es: fattori di trascrizione specifico o attivatore = CBPdomini acidi di zinco + bromodominio x interagire con DNAdomini proteici di attivazione x interagire col dominio di attivazione di ≠ fattori di trascrizione
ATTIVATORI: potere sinergico (si moltiplica) ➝1 attivatore = 1 unità trascrizionale 4 attivatori = 500 unità trascrizionali perché?
ENHANCEOSOMAstruttura tridimensionale formata dal DNA ripiegato che permette ai domini di attivazione dei vari fattori di interagire tra loro e reclutare co-attivatori x avere la trascrizione➝es: gene dell'interferone-B attivato da interazione tra vari fattori di trascrizione
sono attivati solo in presenza di RNA a doppio filamento (infezione virale)➝grazie al ripiegamento del DNA i fattori entrano in contatto tra loro struttura tridimensionale
solo grazie alla struttura tridimensionale possono essere reclutati co-attivatori i co-attivatori (HAT) rimodellano cromatina liberando il sito
d'inizio dai nucleosomi
meccanismo e cace e altamente speci co
REPRESSIONE TRASCRIZIONALE
oltre al ruolo inibitorio della croma na ci sono dei veri e propri inibitori trascrizionali
➝INIBITORI: dominio di legame al DNA + dominio di inibizione ≠ pi:inibitori passivi = bloccano l'azione dell'a vatore
- COMPETITIVI: sito di legame x a vatore e sito di legame x repressore sono sovrapposquello + espresso dei due si legherà impedendo il legame dell'altronon hanno dominio di inibizione (inibiscono non facendo legare l'a vatore)
- MASCHERAMENTO: il promotore ha 2 si : 1 x l'a vatore e 1 x il repressoredominio di repressione lega dominio di a vazione neutralizzandoloinibitori che non interagiscono con l'a vatore
- essi legano a raverso il dominio di inibizione GTF o mediatore impedendogli di legare l'a vatore
maggioranza lega co-repressori: HDAC/complessi che rimodellano croma na in senso repressorioco-repressori (come i co-a vatori): non
Legano direttamente il DNA necessari per la funzione dei TF specifici (repressori). Spesso, per reclutare un co-attivatore/repressore, servono più attivatori/repressori.
L'attivazione della trascrizione non è un meccanismo ON-OFF. Da quanti fattori necessari sono reclutati dipende la probabilità di inizio della trascrizione. Se la probabilità è alta, la trascrizione è fortemente attivata, se è bassa l'attivazione sarà debole.
Molti attivatori sono già presenti nella cellula ma in forma inattiva e vanno da modificazioni:
- Attivazione post-traduzionale: l'attivatore è fosforilato in seguito a un segnale specifico.
- Localizzazione: mantenuto nel citosol finché un segnale non permette di traslocare nel nucleo.
- Ligando: modifica la conformazione del recettore (ormoni steroidei modificano i loro recettori che sono TF).
Risposta ai segnali - Molecole idrofile (peptidi, GF, ecc.) non attraversano la membrana, recettori superficiali immersi nel citosol.
- La struttura del citoplasma del recettore a subunità GPCR (recettore accoppiato a proteine G) si stacca e si lega all'adenilato ciclasi: trasforma l'ATP in cAMP.
- Il cAMP svolge diverse funzioni, tra cui attiva la PKA (proteina chinasi A).
- Di solito, la PKA è composta da 4 subunità: 2 catalitiche e 2 regolatorie che mantengono attive le altre.
- Il cAMP si lega alle subunità regolatorie, modifica la loro struttura e le fa staccare.
- Le subunità catalitiche, che sono attive e libere di agire sia nel citosol che nel nucleo, possono fosforilare CREB (fattore di trascrizione).
- La fosforilazione di CREB attiva il suo dominio di attivazione e permette il legame con CBP (creb binding protein, co-attivatore).
- CREB attivato va a trascrivere enzimi per la gluconeogenesi (produzione di glucosio come risposta allo stress).
- La via di segnalazione JACK/STAT è attivata dalle citochine/interleuchine.
- I recettori delle citochine sono associati a enzimi e non hanno attività chinasica intrinseca.
- La regione citoplasmatica associata agli enzimi è ricca di residui di tirosina e viene fosforilata.
- Il legame del substrato
perme e che il rece ore dimezzi (2 rece ori si associano)➝vicinanza tra i rece ori a ra le JACK fosforilano le code di rosinefa ori STAT hanno dominio SH2 che riconosce la fosfo rosina del rece ore e la lega
Gli STAT hanno una rosina che, una volta lega , sarà fosforilata da JACKla fosforilazione fa staccare e dimerizzare STATi domini di 2 STAT si riconoscono a vicenda e si legano alle reciproche rosine fosforilateSTAT hanno sia dominio x traslocazione nucleare sia dominio x traslocazione nel citosol la proteinamonometrica fa avan e indietro nucleo-citosolquando forma dimero: dominio di traslocazione citosolica mascherato, STAT va nel nucleoSTAT lega DNA e a va trascrizione dei geni bersaglio delle citochine
NFKB (TF che media la risposta in ammatoria)➝eterodimero: relA + p50 è nel citosol ina vo perché legato al suo inibitore: IKBStress/infezione/segnali in ammatori/citochine agiscono su una serie di chinasi: IKK➝ ➝IKK fosforilano IKB diventa bersaglio
del proteasoma lo degrada. NFKB migra nel nucleo e avvia la trascrizione di geni il 1° x IKB (feedback negativo). È una risposta rapida ed efficace che ha bisogno di una inibizione rapida. I recettori ormonali steroidei sono recettori intracellulari che hanno una struttura comune: - dominio di legame al DNA - 1 o più domini di attivazione - dominio di interazione col ligando nella coda carbossiterminale Se non c'è interazione col ligando, il recettore ha una struttura globulare con una coda C-terminale che si interagisce con proteine inibitorie (heat shock protein) nel citosol. Se arriva il ligando, si lega alla coda C-terminale che si ripiega e non interagisce più con l'inibitore.
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