Индукция транскрипции

В ответ на внешние сигналы включаются (или выключаются) отдельные гены или группы генов. Эти группы генов таким образом находятся под общим контролем. Это означает, что у всех них есть общие элементы, узнаваемые транскрипционными факторами, которые появляются или исчезают в ответ на индуцирующий сигнал извне. Такие ДНК участки называют элементами отклика - response elements, RE. Это могут быть элементы отклика на тепловой шок, на стероидные или тироидные гормоны, на интерфероны, на тяжелые металлы и т.д. Элементы отклика могут находиться в промоторе или энхансере. Они содержат довольно короткие последовательности, сходные для элементов одного типа.

ко-активатор стероидных рецепторов (SRC, steroid-receptor co-activator), который непосредственно савязываются с AF-2 областью нескольких ядерных рецепторов, связанных со своими лигандами. Этот ко-активатор конститутивно ассоциирован с CREB связывающим белком, CREB-binding protein, CBP.

В промоторной области ряда сАМР-зависимых генов были обнаружены так называемые CRE (сАМР regulatory elements) - участки, регулируемые cAMP и обладающие свойствами энхансеров с консенсусом TGACGTCA

Ответ гена c-fos на агенты, повышающие уровень cAMP в клетке, опосредуется в основном элементами CRE (цАМФ регулирующий элемент) в промоторной области гена. С элементом CRE в позиции -64/-57 связываются CRE-связывающие белки CREB.

-*-*-*-CREB-белки кодируются как минимум десятью различными генами, и это семейство включает помимо CREB так называемые активирующие транскрипционные факторы (ATF) [ Foulkes N.S. ea, 1994 ].

CREB-Белки, подобно Fos- и Jun- белкам, имеют мотив "лейциновой молнии" (ZIP), необходимый для димеризации [ Abel T. and Maniatis T., 1989 ], и связываются с CRE в димерной форме [Foulkes N.S. ea, 1994 ]. Примечательно, что они могут также димеризоваться с белком c-Jun. Jun/CREB гетеродимер обладает большим сродством к CRE, чем к TRE [ Macgregor P.F. ea, 1990 ].

Белок CREB содержит домен, названный KID ("kinase-inducible domain") или Р-бокс, необходимый для его РКА (Протеинкиназа А) - зависимой активации, в котором расположен Ser-133 - сайт для фосфорилирования PKA (протеинкиназа А, цАМФ зависимый) [ Lalli E. and Sassone-Corsi P., 1994, Brindle P. ea, 1994 ].-*-*-*

Существуют несколько членов семейства CRE-связывающих белков, ингибирующих транскрипцию и названных "CRE- модуляторами"(CREM).

Наименьшие размеры среди всех CRE-связывающих белков имеет cAMP- индуцибельный ранний репрессор (ICER), содержащий только домены ДНК- связывания и димеризации и также определяющий подавление транскрипции [ Lalli E. and Sassone-Corsi P., 1994, Molina C.A. ea, 1993 ].

CREB, белки могут фосфорилироваться и PKC.

PKC (протеинкиназа С) может фосфорилировать CREB по Ser-133, а также аналогичный сайт в CREM-тау [Lalli E. and Sassone-Corsi P., 1994]. РКС может фосфорилировать также и другие CRE-связывающие факторы, в частности, CRE-BP1 [ Sakurai A. ea, 1991 ]. Таким образом, возможно, РКС может участвовать в регуляции активности гена c-fos, фосфорилируя CRE-связывающие трансактиваторы, хотя необходимо отметить, что данная регуляция в физиологических условиях не показана.

Однако, существует большое количество акцепторов кальция помимо РКС, в частности,кальмодулин, регулирующий протеинкиназы, относящиеся к семейству кальмодулинзависимых протеинкиназ (СаМК) [ Pietrobon D. ea, 1990 ].

Показано, что деполяризация клеток РС-12 приводит к повышению активности CREB, и СаМК фосфорилируют этот транскрипционный фактор по Ser- 133 in vitro [Sheng M. ea, 1991].

Однако изоформа СаМКII, по-видимому, не играет большой роли в стимуляции CREB, поскольку эта изоформа не обнаруживается в клеточном ядре и, кроме того, фосфорилирует CREB также и по Ser-142, что блокирует его активацию. В то же время СаМКIV, способная мигрировать в ядро, фосфорилирует CREB только по Ser-133, способствуя повышению его активности [Matthews R.P. ea, 1994, Sun P. ea, 1994 ].

Кроме РКА и СаМК обнаружена протеинкиназа, которая фосфорилирует CREB по Ser-133 в ответ на NGF и EGF в клетках РС-12. Эта протеинкиназа в отличие от перечисленных не является непосредственным эффектором вторичных мессенджеров. Она функционирует как компонент Ras-зависимого пути передачи сигнала и отлична также и от RSK и pp70(S6K) [ Ginty D.D. ea, 1994 ].

Таким образом, cAMP-чувствительные элементы в РС-12 клетках могут контролироваться без участия РКА и СаМК.

-*-*-

Дата добавления: 2014-01-07