Фо4
Ген, кодирующий белок у вида Saccharomyces cerevisiae S288c
Фо4
Кристаллографическая структура гомодимера дрожжей Pho4 (голубой и зеленый) в комплексе с ДНК (коричневый). [1]
Идентификаторы
СимволФо4
Альтернативные символыYFR034C
ген NCBI850594
ПДБ1а0а
РефСекNP_116692
UniProtР07270
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Pho4 — это белок с основным фактором транскрипции спираль-петля-спираль (bHLH) . Он обнаружен в S. cerevisiae и других дрожжах. [2] Он функционирует как фактор транскрипции для регуляции генов, чувствительных к фосфату, расположенных в клетках дрожжей. [3] Гомодимер белка Pho4 способен делать это, связываясь с последовательностями ДНК , содержащими сайт связывания bHLH 5'-CACGTG-3'. [4] Эта последовательность обнаружена в промоторах генов, активируемых в ответ на доступность фосфата , таких как ген PHO5. [5]

Структура

Спиральные области представлены лентами; нерегулярные элементы вторичной структуры - тонкими трубками. Молекулы A и B окрашены в голубой и лаймово-зеленый цвета соответственно. Спиральная структура четко видна в области петли. [3] Белок PHO4 состоит из 312 аминокислотных остатков (Yoshida et al., 1989) и имеет четыре функциональных домена. [6] PHO4 является одним из регуляторных белков, необходимых для транскрипции генов PHO5, PHO81 и PHO84. [6] ДНК-связывающий домен PHO4 состоит из двух спиралей, обозначенных как H1 и H2, разделенных длинной петлей, которая содержит новую α-спиральную область. PHO4 связывается с ДНК как гомодимер, и два мономера складываются в параллельный, левозакрученный четырехспиральный пучок. [6] У белка PHO4 отсутствует внутренняя водородная сеть. [6]

Механизм

Pho4 — это фактор транскрипции, который помогает регулировать рост клеток. [7] При активации Pho4 транслоцируется в ядро. У Pho4 есть фактор ядерного обмена, с которым может связываться белок импортин. Белок импортин связывается со своим «сигналом» или фактором ядерного обмена и помогает транслоцировать белок, помеченный фактором ядерного обмена, в ядро. Кроме того, другой фактор транскрипции, известный как Pho2, связывается с Pho4 и помогает способности Pho4 прочно связываться с его сайтом связывания на его конкретных целевых генах. [7] Это завершает добавление партнеров по связыванию, которые нужны Pho4 для того, чтобы иметь возможность действовать как фактор транскрипции, повышая регуляцию транскрипции генов, чувствительных к фосфату.

Регулирование

Подавление

Понижающая регуляция фактора транскрипции Pho4 наблюдается, когда дрожжевая клетка имеет богатую фосфатом среду. При высоких концентрациях фосфата видно, что циклин-зависимая киназа, известная как PHO80-PHO50, фосфорилирует PHO4 по его сериновым остаткам (O'Neil et al. 209–212). [8] Это блокирует сайты связывания для импортина и фактора транскрипции Pho2 и позволяет рецептору Msn5p помогать в удалении белка Pho4 из ядра и обратно в цитоплазматическое пространство. [9] Кроме того, поскольку сайт связывания импортина на белке Pho4 блокируется от фосфорилирования, которому подвергается PHO4, PHO4 больше не может транслоцироваться в ядро.

Повышение регуляции

Повышение регуляции Pho4 наблюдается в дрожжевых клетках с дефицитом фосфата. Это происходит из-за того, что циклин-зависимая киназа PHO80-PHO85 ингибируется циклин-зависимым ингибитором PHO81. [8] При низких концентрациях фосфата ингибитор CDK PHO80-PHO85 способен ингибировать фосфорилирование PHO4 по остаткам серина PHO80-PHO85. [8] Когда это происходит, импортин и PHO2 способны связываться с PHO4 и способствовать транслокации и прочному связыванию с его сайтом связывания на гене PHO5, который затем будет повышен. [8]

Ссылки

  1. ^ PDB : 1a0a ​; Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N и др. (август 1997 г.). «Кристаллическая структура комплекса домена PHO4 bHLH-ДНК: распознавание фланкирующих оснований». The EMBO Journal . 16 (15): 4689– 97. doi :10.1093/emboj/16.15.4689. PMC  1170095 . PMID  9303313.
  2. ^ Бербен Г., Легрейн М., Жилликет В., Хильгер Ф. (1990). «Регуляторный ген дрожжей PHO4 кодирует мотив спираль-петля-спираль». Дрожжи . 6 (5): 451– 4. doi :10.1002/yea.320060510. PMID  2220078. S2CID  40974115.
  3. ^ ab Shimizu T, Toumoto A, Ihara K, Shimizu M, Kyogoku Y, Ogawa N и др. (август 1997 г.). «Кристаллическая структура комплекса домена PHO4 bHLH-ДНК: распознавание фланкирующих оснований». The EMBO Journal . 16 (15): 4689– 97. doi :10.1093/emboj/16.15.4689. PMC 1170095 . PMID  9303313. 
  4. ^ Shao D, Creasy CL, Bergman LW (февраль 1998 г.). «Остаток цистеина в спирали II домена bHLH необходим для гомодимеризации фактора транскрипции дрожжей Pho4p». Nucleic Acids Research . 26 (3): 710– 4. doi :10.1093/nar/26.3.710. PMC 147311 . PMID  9443961. 
  5. ^ Огава Н., Ошима И. (май 1990 г.). «Функциональные домены положительного регуляторного белка PHO4 для транскрипционного контроля фосфатазного регулона в Saccharomyces cerevisiae». Молекулярная и клеточная биология . 10 (5): 2224– 36. doi : 10.1128 /mcb.10.5.2224. PMC 360570. PMID  2183025. 
  6. ^ abcd Огава Н, Ошима И (май 1990). "Функциональные домены положительного регуляторного белка PHO4 для транскрипционного контроля фосфатазного регулона в Saccharomyces cerevisiae". Молекулярная и клеточная биология . 10 (5): 2224–36 . doi : 10.1128 /mcb.10.5.2224 . PMC 360570. PMID  2183025. 
  7. ^ ab Lim W, Mayer P (2015). Клеточная сигнализация: принципы и механизмы . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Garland Science. С.  119–120 .
  8. ^ abcd O'Neill EM, Kaffman A, Jolly ER, O'Shea EK (январь 1996). "Регулирование ядерной локализации PHO4 комплексом циклин-CDK PHO80-PHO85". Science . 271 (5246): 209– 12. Bibcode :1996Sci...271..209O. doi :10.1126/science.271.5246.209. PMID  8539622. S2CID  46507331.
  9. ^ "PHO4 | SGD". www.yeastgenome.org . Получено 2021-05-10 .
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pho4&oldid=1110786534"