In eukaryotischen Zellen verbindet sich die TATA-Box auf dem Promotor mit dem Transkriptionsfaktor TFIID, um einen stabilen Komplex zu bilden. Anschließend verbinden sich weitere Transkriptionsfaktoren (TFIIA, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH usw.) und die RNA-Polymerase mit der DNA, um eine bestimmte Sequenz zu bilden: den Transkriptionsinitiationskomplex. Der Transkriptionsinitiationskomplex ist die „molekulare Maschine“, die die Transkription einleitet. Wenn TBP (TATA-Bindeprotein)-haltige Transkriptionsfaktoren mit der DNA interagieren, verbinden sich auch andere Faktoren zu einem Komplex, der dann mit der RNA-Polymerase polymerisiert. Die Bindung der Enzyme führt schließlich zur Bildung eines Transkriptionsinitiationskomplexes.

TAF1-Familie

Die Transkriptionsinitiationsfaktor-TFIID-Untereinheit 1, auch bekannt als Transkriptionsinitiationsfaktor TFIID 250 kDa Untereinheit (TAFII-250) oder TBP-verwandter Faktor 250 kDa (p250), ist ein Protein, das beim Menschen vom TAF1-Gen kodiert wird.

Abbildung 1. Proteinstruktur von TAF1.

Funktionen

Die Initiation der Transkription durch die RNA-Polymerase II erfordert die Aktivität von mehr als 70 Polypeptiden. Das Protein, das diese Aktivitäten koordiniert, ist der grundlegende Transkriptionsfaktor TFIID, der an den Kernpromotor bindet, um die Polymerase korrekt zu positionieren, als Gerüst für die Assemblierung des restlichen Transkriptionskomplexes dient und als Kanal für regulatorische Signale fungiert. TFIID besteht aus einem TATA-Bindeprotein (TBP) und einer Gruppe evolutionär konservierter Proteine, die als TBP-verwandte Faktoren oder TAF bezeichnet werden. TAF kann an der basalen Transkription beteiligt sein, als Koaktivator wirken, eine Rolle bei der Promotorerkennung spielen oder den allgemeinen Transkriptionsfaktor (GTF) modifizieren, um die Komplexassemblierung und Transkriptionsinitiation zu erleichtern. Dieses Gen kodiert die größte Untereinheit von TFIID. Diese Untereinheit bindet an eine Kernpromotorsequenz, die eine Transkriptionsstartstelle enthält. Sie bindet auch Aktivatoren und andere Transkriptionsregulatoren, und diese Interaktionen beeinflussen die Rate der Transkriptionsinitiation. Diese Untereinheit enthält zwei unabhängige Proteinkinasedomänen an den N- und C-Termini, besitzt aber auch Acetyltransferase-Aktivität und kann als Ubiquitin-aktivierendes/-konjugierendes Enzym wirken. Für dieses Gen wurden zwei Transkripte identifiziert, die verschiedene Isoformen kodieren. Histone werden häufig acetyliert, um die DNA für die Transkription zu öffnen. TAF1 enthält zwei Bromodomänen, von denen jede eine der beiden Acetyllysinreste an den Positionen 5 und 12 des H4-Schwanzes binden kann, um den TBP-TATA-Box-Komplex zu stabilisieren.

Klinische Bedeutung

Identifizierte TAF1-Mutationen können zu Phänotypen mit schwerer geistiger Behinderung (ID), typischen Hüftfalten und einzigartigen Gesichtszügen führen, darunter eine breite Nase, hängende Wangen, geneigte Blepharoptose und ein ausgeprägter Orbitalkamm, starrende Augen, relative Glaskörperhypertrophie, dünne Oberlippe, Wölbung des Oberkiefers, abstehende Ohren, spiralförmige Verdickung und Kinnspitze. Dies ist eine nicht-synonyme Veränderung in TAF1, die zu einer Änderung von Threonin (polar) an der 1337. Aminosäurerestposition im Isoleucin (hydrophob) Protein führt. Obwohl keine weiteren klinischen Details berichtet wurden, wurden für TAF1 auch zwei weitere Mutationen in zwei Familien mit geistiger Behinderung beschrieben.

TAF2

Die Transkriptionsinitiationsfaktor-TFIID-Untereinheit 2 ist ein Protein, das beim Menschen vom TAF2-Gen kodiert wird. Die Transkriptionsinitiation der RNA-Polymerase II erfordert die Aktivität von mehr als 70 Polypeptiden. Das Protein, das diese Aktivitäten koordiniert, ist der Transkriptionsfaktor IID (TFIID), der an den Kernpromotor bindet, um die Polymerase korrekt zu positionieren, als Gerüst für die Assemblierung des restlichen Transkriptionskomplexes dient und als Kanal für regulatorische Signale fungiert. TFIID besteht aus TATA-Bindeprotein (TBP) und einer Gruppe evolutionär konservierter Proteine, die als TBP-verwandte Faktoren oder TAF bezeichnet werden. TAF kann an der basalen Transkription beteiligt sein, als Koaktivator wirken, eine Rolle bei der Promotorerkennung spielen oder den allgemeinen Transkriptionsfaktor (GTF) modifizieren, um die Komplexassemblierung und Transkriptionsinitiation zu erleichtern. Dieses Gen kodiert eine der größeren TFIID-Untereinheiten, die mit der Stabilität des TFIID-Komplexes assoziiert ist. Es erleichtert die Transkriptionsinitiationsstelle und deren nachgelagerte Interaktionen, die dazu beitragen, die Reaktion der Transkriptionskomplexe auf Aktivatoren zu bestimmen.

Referenzen:

1. Martinez E; et al. Neue Kofaktoren und TFIIA vermitteln funktionelle Kernpromotor-Spezifität durch den menschlichen, TAFII150-haltigen TFIID-Komplex. 1998.