从mix and match的观点讨论真核生物RNA聚合酶Ⅱ启动子元件和功能的关系

RNA pol Ⅱ的转录起始第一步是原称为TFⅡD的转录启动因子和TATA框结合形成复物体,为RNA pol Ⅱ指明结合位置.现在已和TFⅡD含有种蛋白,一种是识别TATA框的TBP（TATA-binding protein）,是30KDa的小蛋白.另一些亚基称为TAFs（TBP结合因子,TBP-associated factors）.有的TAFs是和TBP等当量的.而另一些TAFs存在量较少.很可能TFⅡDs含有不同的TAFs来识别不同的启动子.这种观点认为TBP和不同的TAFs结合可以使其它的聚合酶识别启动子.TFⅢB是用于内部polⅢ启动子,SLi 是用于polI启动子,但这两者都被分成TBP和特殊TATs结合的一种成份.任何单个的TBP分子,其本身并不是对所有启动子都是必需的.但实际是和TAFs结合,不断地用于特殊的启动子.TBP必需具备在各种启动子上和这种因子或聚合酶相互作用结合的能力.在酵母中TBP基因突变性会影响到不同类型启动子的转录.人类Ⅱ型基因的转录因子因子分子量功能RNAPolⅡ≥10K依赖模板合成RNATFⅡA12, 19, 35K稳定TFⅡD和DNA的结合,激活TBP亚基TFⅡB33K结合模板链（-10～+10）,起始PolⅡ结合,和TFⅡE/F相互作用TFⅡD(TBP, 30K)TBP亚基识别TATA,将聚合酶组入复合体中,TAFs识别特殊启动子TFⅡE34K(β),57K(α)结合在PolⅡ的前部,使复合体的保护区延伸到下游TFⅡF38, 74K大亚基具解旋酶活性（RAP74）,小亚基和PolⅡ结合,介导其加入复合体TFⅡH 具激酶活性,可以磷酸化PolⅡC端的CTD,使PolⅡ逸出,延伸TFⅡI120K识别Inr,起始TFⅡF/D结合TFⅡJ 在TFⅡF后加入复合体,不改变DNA的结合方式TFⅡS RNA合成延伸 TBP作为第一个和DNA接触的因子十分引人注目,有是它被看成是一种“束缚”因子（commitment factor）其实是和RNA pol Ⅱ结合,使启动子转录,它起到介导的作用.由于TATA框离转录起始位点的距离是固定的,识别它对RNA聚合酶来说是重要的.TBP在启动上对各种聚合酶所起的一个相同的作用是将它们组入转录复合体中.TFⅡA含有几个亚基（在酵母中有2个,在哺乳动物中有3个）,当它加入复合体中时,TFⅡD所保护的DNA区域就延伸更上游的区域.它可能通过解除TAFs的阻遏作用而激活TBP,它的参与使TFⅡD和TATA框结合得更稳定TFⅡB分子量为33Kda,它在起始点邻近区域,从-10到+10可以部分地保护模板链在TATA框下游与DNA松散结合.形成复合物,和DNA双链结合是不对称的,它还可以使TFⅡE/ⅡF相互作用.TFⅡF含有2个亚基,大亚基RAP74,具有ATρ-依赖性DNA解旋酶活性,它和起始时DNA链的熔解有关.它的小亚基是RAP38,和细菌的σ因子有部分同源,紧密地和RNA pol Ⅱ结合.介导polⅡ和其它蛋白结合转录成复合体.TFⅡF-polⅡ和复合体连接时,与TFⅡB的相互作用是重要的.RNA PolⅡ结合位点在模板链上达到下游+15,在非模板链上达到+20,其长度贯穿了整个复合体 ,上游也被其保护了.TRⅡE结合在pol的前部,使复合体的保护区延伸到下游双链的+30处.TRⅡH和 TRⅡJ在TRⅡF之后也加入复合体中,但并不改变DNA的结合方式.TFⅡH具有激酶活性,可以磷酸化RNA pol Ⅱ尾巴上的CTD,CTD的磷酸化使polⅡ从转录因子中释放出来,这样就能离开启动子开始延伸.这一起始过程和细菌RNA pol催化的反应是相似的.RNA pol的结合产生了闭合复合体.在最后阶段双链打开产生开放复合体.这种转变是和下游位点复合体体影响的增加有关.多半是由于TFⅡ因子的释放有关.起始反应的双链分离阶段是需水平解ATP的,可能要释放某些转录因子.在基本的因子和polⅡ的相互作用中看来TBP和酶尾部的CTD之间的作用也是重要的.在没有TATA框的启动子上起始何发生呢?这种起始同样需要一些基本的转录因子,其中也包括TFⅡD.TFⅡD可能带有一个或多个TAFs来直接识别Inr,并与之结合.现在还不清楚在和TATA结合中TFⅡD怎样发挥其作用.Inr序列可能作为一种位置元件,让转录因子结合于其上,且锚这种复合体.TFⅡD看来必须以某种其它方式进入复合体而不结合在TATA框上.在这些启动子上TBP的功能很象在pol的启动子上和polⅢ的内部启动子上.很多的基本因子含有多种亚基,所以多数的分子量是很大的,可能涉及到约20多种肽,总分子量达到500KDa,polⅡ约有10个亚基分子量也有约500Kda,看来RNA Pol的起始是涉及到非常大的复合体.PolⅡ起始复合体提供了一个和原核转录有趣的对照.细菌的RNA pol很容易和DNA结合；σ因子对于起始于必要的,但无助于延伸,因起始后它就被释放出来了.真核的polⅡ只有在起始因子和DNA结合后才和启动子结合.这些因子的作用类似σ因子,使聚合酶识别启动子上的特殊序列.但已进化得比较独立.