Molecola del Mese di David S. Goodsell Trad. di Mauro Tonellato

Proteina TATA-legante

Indice 2005

Proteina TATA-legante
L'enzima RNA polimerasi ha il compito delicato di svolgere i due filamenti di DNA e di usarne uno come stampo per trascrivere le informazioni genetiche su un nuovo filamento di RNA. Ma come fa a sapere da quale punto del DNA cominciare? Le nostre cellule contengono oltre 30.000 geni che sono formati da miliardi di nucleotidi. Per ogni gene, la cellula deve essere in grado di avviare la trascrizione nel punto giusto e al momento giusto.

Iniziare la Trascrizione
A monte di ogni gene, esistono delle sequenze di DNA specializzate, chiamate promotori, che definiscono il punto esatto di inizio e la direzione della trascrizione. I promotori variano per sequenza e ubicazione da organismo a organismo.
Nei batteri, i promotori contengono due regioni che interagiscono con la subunità sigma della loro RNA polimerasi. La subunità sigma si lega a queste sequenze di DNA, aiuta l'inizio della trascrizione e poi si separa dal resto della polimerasi che continua la trascrizione lungo il gene.
Le nostre cellule hanno un sistema promotore molto più complesso che usa decine di proteine diverse per garantire che la RNA polimerasi si sia legata sul giusto gene in modo corretto. La proteina TATA-legante è l'elemento centrale di questo sistema.

Il TATA Box
I nostri geni che codificano per proteine hanno una sequenza caratteristica di nucleotidi, chiamata TATA box, che si trova qualche nucleotide prima del punto di inizio della trascrizione. La sequenza tipica è T-A-T-A-a/t-A-a/t, dove a/t si riferisce a posizioni che possono contenere A o T. Sorprendentemente anche molte variazioni su questo tema funzionano, ed una delle sfide nello studio della trascrizione è scoprire perché alcune sequenze funzionano e altre no. La proteina TATA-legante (TBP, TATA-binding protein) riconosce la sequenza TATA e vi si lega, questo costituisce un segnale che indica il punto di inizio della trascrizione. Quando sono state determinate le prime strutture di proteine TATA-leganti, i ricercatori hanno scoperto che la proteina TATA-legante non lega il DNA in modo delicato. Al contrario, afferra la sequenza TATA e la piega fortemente, come si può vedere nella figura qui sopra, dall'archivio PDB 1cdw, e anche nelle strutture degli archivi PDB 1ytb, 1tgh.

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