ปัจจัยถอดรหัส Gal4
| โปรตีนควบคุม GAL4 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||
| สิ่งมีชีวิต | |||||||
| เครื่องหมาย | กัล4 | ||||||
| เอนเทรซ | 855828 | ||||||
| ยูนิโปรท | พี04386 | ||||||
| |||||||
ปัจจัยการถอดรหัส Gal4เป็นตัวควบคุมเชิงบวกของการแสดงออกของยีนที่ถูกเหนี่ยวนำโดยกาแลคโตส[ 1 ]โปรตีนนี้เป็นตัวแทนของตระกูลปัจจัยการถอดรหัสขนาดใหญ่ในเชื้อรา ตระกูล Gal4 ซึ่งรวมถึงสมาชิกมากกว่า 50 ตัวในยีสต์Saccharomyces cerevisiaeเช่น Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, Leu3 [ 2 ]
Gal4 จดจำยีนที่มี UAS ซึ่งเป็นลำดับกระตุ้นต้นน้ำและกระตุ้นยีนเหล่านั้น ในเซลล์ยีสต์ เป้าหมายหลักคือ GAL1 ( galactokinase ), GAL10 ( UDP-glucose 4-epimerase ) และ GAL7 ( galactose-1-phosphate uridylyltransferase ) ซึ่งเป็นเอนไซม์สามชนิดที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญกาแลคโตส การจับกันนี้ยังพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในการสร้างระบบ GAL4/UASซึ่งเป็นเทคนิคสำหรับการควบคุมการแสดงออกในแมลง[ 3 ]ในยีสต์ Gal4 จะถูกยับยั้งโดย Gal80 ตามค่าเริ่มต้น และจะถูกกระตุ้นเมื่อมีกาแลคโตส อยู่ เนื่องจาก Gal3 จับกับ Gal80 [ 4 ]
โดเมน
โดเมนบริหารสองโดเมน ได้แก่ โดเมนจับกับ DNA และโดเมนกระตุ้นการทำงาน เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้โปรตีน Gal4 มีหน้าที่การทำงาน ซึ่งสอดคล้องกับปัจจัยการถอดรหัสส่วนใหญ่
การจับกับ DNA
ปลาย Nของ Gal4 เป็นนิ้วสังกะสีและอยู่ใน ตระกูลเชื้อรา Zn(2)-C6มันสร้างคลัสเตอร์ไทโอเลต Zn – ซิสเทอีน[ 5 ] [ 6 ]และจดจำ UAS ในโปรโมเตอร์ GAL1 โดยเฉพาะ [ 7 ] [ 8 ]
การกระตุ้นการทำงานของ Gal4
อยู่ในบริเวณปลายC-terminusจัดอยู่ใน กลุ่ม โดเมนการกระตุ้นการถอดรหัสที่มีกรด อะมิโน 9 ตัว (9aaTAD) ร่วมกับ Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3 รวมถึงp53 , E2AและMLL ด้วย [ 9 ] [ 10 ]
ระเบียบข้อบังคับ
กาแลคโตสกระตุ้นการถอดรหัสที่ควบคุมโดย Gal4 แม้ว่ากลูโคสจะทำให้เกิดการยับยั้งอย่างรุนแรงก็ตาม[ 11 ] [ 12 ]
โปรตีนยับยั้ง Gal80 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการควบคุม Gal4 จะจดจำและจับกับบริเวณ Gal4 (853-874 aa) [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]
โปรตีนยับยั้ง Gal80 ถูกกักเก็บไว้โดยโปรตีนควบคุม Gal3 ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับกาแลคโตส ซึ่งทำให้ Gal4 สามารถทำงานได้เมื่อมีกาแลคโตส[ 16 ] [ 4 ] [ 17 ] [ 18 ]
มิวแทนต์
กลายพันธุ์ Gal4-64 ที่สูญเสียการทำงาน (1-852 aa, การลบ 29 aa ปลาย C ของ Gal4) สูญเสียทั้งปฏิสัมพันธ์กับ Gal80 และฟังก์ชันการกระตุ้น[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
ใน Gal4 กลายพันธุ์แบบย้อนกลับ Gal4C-62 [ 22 ]ลำดับ (QTAY N AFMN) ที่มีรูปแบบ 9aaTAD ปรากฏขึ้นและฟื้นฟูการทำงานของการกระตุ้นของโปรตีน Gal4
โครงสร้างที่ไม่ทำงาน
โดเมนการเปิดใช้งาน Gal4 ถูกยับยั้งโดยโดเมน C-terminal ในโครงสร้าง Gal4 บางส่วน[ 23 ] [ 24 ]
การทำงาน
เป้า
การถอดเสียง
ฟังก์ชันการกระตุ้น Gal4 เกิดขึ้นโดยMED15 (Gal11) [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
โปรตีน Gal4 ยังมีปฏิสัมพันธ์กับตัวกลางการถอดรหัสอื่นๆ เช่น Tra1 [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] TAF9 [ 35 ] และคอมเพล็กซ์ SAGA/MED15 [ 36 ] [ 37 ]
โปรตีโอโซม
หน่วยย่อยของโปรตีนควบคุม Sug2 ของ โปรตีเอโซม 26S มีปฏิสัมพันธ์ทางโมเลกุลและหน้าที่กับการทำงานของ Gal4 [ 38 ] [ 39 ]การสลายตัวของโปรตีโอไลติกของปัจจัยการถอดรหัส Gal4 ไม่จำเป็นต่อการทำงานในร่างกาย [ 40 ] การเติมโมโนยูบิควิตินให้กับ Gal4 ตามธรรมชาติช่วยป้องกันการทำให้ไม่เสถียรที่เกิดจาก 19S ภายใต้สภาวะที่กระตุ้น[ 41 ]
แอปพลิเคชัน
การใช้งาน Gal4 อย่างแพร่หลายคือการคัดกรองแบบยีสต์ทูไฮบริดเพื่อคัดกรองหรือทดสอบปฏิกิริยาระหว่างโปรตีนในเซลล์ยูคาริโอติก ตั้งแต่ยีสต์ไปจนถึงมนุษย์
ในระบบ GAL4/UASโปรตีน Gal4 และบริเวณกระตุ้นต้นน้ำของ Gal4 (UAS) ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการแสดงออกของยีนและหน้าที่ในสิ่งมีชีวิต เช่น แมลงวันผลไม้[ 3 ]
โปรตีน Gal4 และโปรตีนยับยั้ง Gal80 ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในเทคนิคทางพันธุศาสตร์เพื่อสร้างเซลล์โฮโมไซกัสที่มีการติดฉลากเฉพาะตัว ซึ่งเรียกว่าMARCM (Mosaic analysis with a repressible cell marker)