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Factor de transcripción Gal4

El factor de transcripción Gal4 es un regulador positivo de la expresión génica de genes inducidos por galactosa. [ 1 ] Esta proteína representa una gran familia de factores de ...

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El factor de transcripción Gal4 es un regulador positivo de la expresión génica de genes inducidos por galactosa. [ 1 ] Esta proteína representa una gran familia de factores de transcripción fúngicos, la familia Gal4, que incluye más de 50 miembros en la levadura Saccharomyces cerevisiae , por ejemplo, Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, Leu3. [ 2 ]

Gal4 reconoce genes con UAS G , una secuencia activadora corriente arriba , y los activa. En células de levadura, los principales objetivos son GAL1 ( galactocinasa ), GAL10 ( UDP-glucosa 4-epimerasa ) y GAL7 ( galactosa-1-fosfato uridililtransferasa ), tres enzimas necesarias para el metabolismo de la galactosa. Esta unión también ha demostrado ser útil en la construcción del sistema GAL4/UAS , una técnica para controlar la expresión en insectos. [ 3 ] En levadura, Gal4 está reprimido por defecto por Gal80 y se activa en presencia de galactosa cuando Gal3 se une a Gal80. [ 4 ]

Dominios

Dos dominios ejecutivos, los dominios de unión al ADN y de activación, proporcionan una función clave a la proteína Gal4, similar a la de la mayoría de los factores de transcripción.

Dominios y regulación de Gal4

unión al ADN

El extremo N-terminal de Gal4 es un dedo de zinc y pertenece a la familia fúngica Zn(2)-C6 . Forma un grupo tiolato de Zn-cisteínas, [ 5 ] [ 6 ] y reconoce específicamente UAS G en el promotor GAL1. [ 7 ] [ 8 ]

transactivación de Gal4

Localizado en el extremo C-terminal , pertenece a la familia del dominio de transactivación de nueve aminoácidos , 9aaTAD, junto con Oaf1, Pip2, Pdr1, Pdr3, pero también p53 , E2A , MLL . [ 9 ] [ 10 ]

Regulación

La galactosa induce la transcripción mediada por Gal4, mientras que la glucosa causa una represión severa. [ 11 ] [ 12 ]

Como parte de la regulación de Gal4, la proteína inhibidora Gal80 reconoce y se une a la región Gal4 (853-874 aa). [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]

La proteína inhibidora Gal80 es secuestrada por la proteína reguladora Gal3 de manera dependiente de la galactosa. Esto permite que Gal4 funcione cuando hay galactosa. [ 16 ] [ 4 ] [ 17 ] [ 18 ]

Mutantes

El mutante de pérdida de función de Gal4, gal4-64 (1-852 aa, deleción de los 29 aa del extremo C-terminal de Gal4), perdió tanto la interacción con Gal80 como la función de activación . [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]

En el mutante Gal4C-62 revertido, [ 22 ] surgió una secuencia (QTAY N AFMN) con el patrón 9aaTAD y restauró la función de activación de la proteína Gal4.

construcciones inactivas

El dominio de activación Gal4 es inhibido por el dominio C-terminal en algunas construcciones de Gal4. [ 23 ] [ 24 ]

Función

Objetivo

Transcripción

La función de activación de Gal4 está mediada por MED15 (Gal11). [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

La proteína Gal4 también interactúa con otros mediadores de la transcripción como Tra1, [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] TAF9 , [ 35 ] y el complejo SAGA/MED15. [ 36 ] [ 37 ]

Proteosoma

Una subunidad de la proteína reguladora Sug2 del proteasoma 26S tiene una interacción molecular y funcional con la función de Gal4. [ 38 ] [ 39 ] El recambio proteolítico del factor de transcripción Gal4 no es necesario para su función in vivo . [ 40 ] La monoubiquitinación nativa de Gal4 protege de la desestabilización mediada por 19S en condiciones inductoras. [ 41 ]

Solicitud

El uso más extendido del Gal4 se da en el cribado de doble híbrido de levadura para analizar o ensayar interacciones proteína-proteína en células eucariotas, desde levaduras hasta células humanas.

En el sistema GAL4/UAS , la proteína Gal4 y la región activadora corriente arriba de Gal4 (UAS) se utilizan para estudiar la expresión génica y la función en organismos como la mosca de la fruta. [ 3 ]

La proteína Gal4 y la proteína inhibidora Gal80 han encontrado aplicación en una técnica genética para crear células homocigotas marcadas individualmente llamada MARCM (análisis de mosaico con un marcador celular represible).

Véase también

Referencias

  1. ↑ Klar AJ, Halvorson HO (1974). "Estudios sobre el gen regulador positivo, GAL4, en la regulación de las enzimas catabólicas de la galactosa en Saccharomyces cerevisiae". Molecular & General Genetics . 135 (3): 203– 12. doi : 10.1007/BF00268616 . PMID 4376212 . S2CID 26014344 .  
  2. ↑ Schjerling P, Holmberg S (diciembre de 1996). "Análisis comparativo de la secuencia de aminoácidos de la familia de reguladores transcripcionales del clúster de zinc C6" . Nucleic Acids Research . 24 (23): 4599– 607. doi : 10.1093/nar/24.23.4599 . PMC 146297. PMID 8967907 .  
  3. 1 2 Duffy JB (2002). "Sistema GAL4 en Drosophila: la navaja suiza del genetista de moscas" . Genesis . 34 ( 1–2 ) : 1–15 . doi : 10.1002/gene.10150 . PMID 12324939. S2CID 5073328 .  
  4. 1 2 Jiang F, Frey BR, Evans ML, Friel JC, Hopper JE (octubre de 2009). "Activación génica por disociación de un inhibidor de un dominio de activación transcripcional" . Biología molecular y celular . 29 (20): 5604– 10. doi : 10.1128/MCB.00632-09 . PMC 2756894. PMID 19651897 .  
  5. ↑ Marmorstein R, Carey M, Ptashne M, Harrison SC (abril de 1992). "Reconocimiento de ADN por GAL4: estructura de un complejo proteína-ADN". Nature . 356 ( 6368): 408–14 . Bibcode : 1992Natur.356..408M . doi : 10.1038/356408a0 . PMID 1557122. S2CID 4344434 .  
  6. ↑ Pan T, Coleman JE (marzo de 1990). "El dominio de unión al ADN de GAL4 forma un complejo de iones metálicos binuclear". Biochemistry . 29 (12): 2023–9 . doi : 10.1021/bi00464a019 . PMID 2186803 . 
  7. ↑ Keegan L, Gill G, Ptashne M (febrero de 1986). "Separación de la unión al ADN de la función de activación de la transcripción de una proteína reguladora eucariota". Science . 231 (4739): 699– 704. Bibcode : 1986Sci...231..699K . doi : 10.1126/science.3080805 . PMID 3080805 . 
  8. ↑ Giniger E, Varnum SM, Ptashne M (abril de 1985). "Unión específica al ADN de GAL4, una proteína reguladora positiva de la levadura". Cell . 40 ( 4): 767–74 . doi : 10.1016/0092-8674(85)90336-8 . PMID 3886158. S2CID 31663066 .  
  9. ↑ Ding WV, Johnston SA (mayo de 1997). "Los dominios de unión y activación del ADN de Gal4p son suficientes para transmitir sus señales reguladoras" . Biología Molecular y Celular . 17 (5): 2538–49 . doi : 10.1128/MCB.17.5.2538 . PMC 232103. PMID 9111323 .  
  10. ↑ Melcher K, Johnston SA (mayo de 1995). " GAL4 interactúa con la proteína de unión a TATA y coactivadores" . Biología molecular y celular . 15 (5): 2839–48 . doi : 10.1128/MCB.15.5.2839 . PMC 230515. PMID 7739564 .  
  11. ↑ Klar AJ, Halvorson HO (1974). "Estudios sobre el gen regulador positivo, GAL4, en la regulación de las enzimas catabólicas de la galactosa en Saccharomyces cerevisiae". Molecular & General Genetics . 135 (3): 203– 12. doi : 10.1007/BF00268616 . PMID 4376212 . S2CID 26014344 .  
  12. ↑ Griggs DW, Johnston M (octubre de 1991). "La expresión regulada del gen activador GAL4 en levadura proporciona un interruptor genético sensible para la represión de la glucosa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 88 (19): 8597– 601. Bibcode : 1991PNAS...88.8597G . doi : 10.1073/pnas.88.19.8597 . PMC 52556. PMID 1924319 .  
  13. ↑ Kumar PR, Yu Y, Sternglanz R, Johnston SA, Joshua-Tor L (febrero de 2008). "NADP regula el sistema de inducción GAL de levadura" . Science . 319 ( 5866): 1090–2 . Bibcode : 2008Sci...319.1090K . doi : 10.1126/science.1151903 . PMC 2726985. PMID 18292341 .  
  14. ↑ Thoden JB, Ryan LA, Reece RJ, Holden HM (octubre de 2008). "La interacción entre un activador transcripcional ácido y su inhibidor. La base molecular del reconocimiento de Gal4p por Gal80p" . The Journal of Biological Chemistry . 283 (44): 30266–72 . doi : 10.1074/jbc.M805200200 . PMC 2573081. PMID 18701455 .  
  15. ↑ Johnston SA, Salmeron JM, Dincher SS (julio de 1987). "Interacción de proteínas reguladoras positivas y negativas en el regulón de galactosa de la levadura". Cell . 50 ( 1): 143–6 . doi : 10.1016/0092-8674(87)90671-4 . PMID 3297350. S2CID 46090047 .  
  16. ↑ Egriboz O, Jiang F, Hopper JE (noviembre de 2011). "El cambio rápido del gen GAL de Saccharomyces cerevisiae depende de Gal3 nuclear, no del tráfico nucleocitoplasmático de Gal3 y Gal80" . Genetics . 189 ( 3): 825–36 . doi : 10.1534/genetics.111.131839 . PMC 3213366. PMID 21890741 .  
  17. ↑ Peng G, Hopper JE (junio de 2002). "Activación génica por interacción de un inhibidor con una proteína de señalización citoplasmática" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (13): 8548– 53. Bibcode : 2002PNAS...99.8548P . doi : 10.1073/pnas.142100099 . PMC 124307. PMID 12084916 .  
  18. ↑ Tsuyumu S, Adams BG (julio de 1974). "Estudios de cinética de dilución de poblaciones de levadura: agregación in vivo de enzimas que utilizan galactosa y moléculas reguladoras positivas" . Genetics . 77 ( 3): 491– 505. doi : 10.1093/genetics/77.3.491 . PMC 1213142. PMID 4369925 .  
  19. ↑ Douglas HC, Condie F (diciembre de 1954). "El control genético de la utilización de galactosa en Saccharomyces" . Journal of Bacteriology . 68 (6): 662– 70. doi : 10.1128/jb.68.6.662-670.1954 . PMC 386212. PMID 13221541 .  
  20. ↑ Douglas HC, Hawthorne DC (mayo de 1964). "Expresión enzimática y ligamiento genético de genes que controlan la utilización de galactosa en Saccharomyces" . Genetics . 49 (5): 837–44 . doi : 10.1093/genetics/49.5.837 . PMC 1210618. PMID 14158615 .  
  21. ↑ Matsumoto K, Adachi Y, Toh-e A, Oshima Y (febrero de 1980). "Función del gen regulador positivo gal4 en la síntesis de enzimas de la vía de la galactosa en Saccharomyces cerevisiae: evidencia de que la región GAL81 codifica parte de la proteína gal4" . Journal of Bacteriology . 141 (2): 508–27 . doi : 10.1128/JB.141.2.508-527.1980 . PMC 293654. PMID 6988385 .  
  22. ↑ Johnston SA, Salmeron JM, Dincher SS (julio de 1987). "Interacción de proteínas reguladoras positivas y negativas en el regulón de galactosa de la levadura". Cell . 50 ( 1): 143–6 . doi : 10.1016/0092-8674(87)90671-4 . PMID 3297350. S2CID 46090047 .  
  23. ↑ Ma J, Ptashne M (marzo de 1987). " Análisis de deleción de GAL4 define dos segmentos activadores transcripcionales". Cell . 48 (5): 847– 53. doi : 10.1016/0092-8674(87)90081-X . PMID 3028647. S2CID 4979320 .  
  24. ↑ Warfield L, Tuttle LM, Pacheco D, Klevit RE, Hahn S (agosto de 2014). "Un motivo activador de transcripción específico de secuencia y variantes sintéticas potentes que se unen al Mediador mediante una interfaz proteica difusa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 111 (34): E3506-13. Bibcode : 2014PNAS..111E3506W . doi : 10.1073/pnas.1412088111 . PMC 4151740. PMID 25122681 .  
  25. ↑ Fassler JS, Winston F (diciembre de 1989). "El gen SPT13/GAL11 de Saccharomyces cerevisiae tiene funciones reguladoras tanto positivas como negativas en la transcripción" . Biología Molecular y Celular . 9 (12): 5602–9 . doi : 10.1128/MCB.9.12.5602 . PMC 363730. PMID 2685570 .  
  26. ↑ Han Y, Kodadek T (mayo de 2000). "Los péptidos seleccionados para unirse al represor Gal80 son potentes dominios de activación transcripcional en levaduras" . The Journal of Biological Chemistry . 275 (20): 14979–84 . doi : 10.1074/jbc.275.20.14979 . PMID 10809742 . 
  27. ↑ Hashimoto H, Kikuchi Y, Nogi Y, Fukasawa T (1983). "Regulación de la expresión del grupo de genes de galactosa en Saccharomyces cerevisiae. Aislamiento y caracterización del gen regulador GAL4". Molecular & General Genetics . 191 (1): 31– 8. doi : 10.1007/BF00330886 . PMID 6350827 . S2CID 115216273 .  
  28. ↑ Long RM, Mylin LM, Hopper JE (abril de 1991). "GAL11 (SPT13), un regulador transcripcional de diversos genes de levadura, afecta el estado de fosforilación de GAL4, un activador transcripcional altamente específico" . Biología Molecular y Celular . 11 (4): 2311–4 . doi : 10.1128/MCB.11.4.2311 . PMC 359938. PMID 2005915 .  
  29. ^ Nogi Y, Fukasawa T (octubre de 1980). "Una nueva mutación que afecta la utilización de galactosa en Saccharomyces cerevisiae". Genética actual . 2 (2): 115–20.doi : 10.1007 / BF00420623 . PMID 24189802 . S2CID 12635991 .  
  30. ↑ Sakurai H, Hiraoka Y, Fukasawa T (septiembre de 1993). "La proteína GAL11 de levadura es un factor de transcripción de tipo distintivo que mejora la transcripción basal in vitro" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 90 (18): 8382– 6. Bibcode : 1993PNAS...90.8382S . doi : 10.1073/pnas.90.18.8382 . PMC 47360. PMID 8378310 .  
  31. ↑ Suzuki Y, Nogi Y, Abe A, Fukasawa T (octubre de 1992). "Proteína GAL11, un activador de transcripción auxiliar para genes que codifican enzimas metabolizadoras de galactosa en Saccharomyces cerevisiae" . Biología Molecular y Celular . 12 (10): 4806. doi : 10.1128/MCB.12.10.4806 . PMC 360407. PMID 1406662 .  
  32. ↑ Lin L, Chamberlain L, Zhu LJ, Green MR (febrero de 2012). "Análisis de la activación de la transcripción dirigida por Gal4 utilizando mutantes Tra1 selectivamente defectuosos para la interacción con Gal4" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (6): 1997– 2002. Bibcode : 2012PNAS..109.1997L . doi : 10.1073/pnas.1116340109 . PMC 3277556. PMID 22308403 .  
  33. ↑ Majmudar CY, Labut AE, Mapp AK (julio de 2009). "Tra1 como objetivo de cribado para el descubrimiento de dominios de activación transcripcional" . Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters . 19 (14): 3733–5 . doi : 10.1016/j.bmcl.2009.05.045 . PMC 4322765. PMID 19497740 .  
  34. ↑ Reeves WM, Hahn S (octubre de 2005). "Objetivos del activador de transcripción Gal4 en complejos de transcripción funcionales" . Biología Molecular y Celular . 25 (20): 9092–102 . doi : 10.1128/MCB.25.20.9092-9102.2005 . PMC 1265783. PMID 16199885 .  
  35. ↑ Klein J, Nolden M, Sanders SL, Kirchner J, Weil PA, Melcher K (febrero de 2003). "Uso de un reticulador introducido genéticamente para identificar sitios de interacción de activadores ácidos dentro del factor de transcripción nativo IID y SAGA" . The Journal of Biological Chemistry . 278 (9): 6779–86 . doi : 10.1074/jbc.M212514200 . PMID 12501245 . 
  36. ↑ Larschan E, Winston F (enero de 2005). "El complejo Srb8-Srb11 de Saccharomyces cerevisiae funciona con el complejo SAGA durante la transcripción activada por Gal4" . Biología Molecular y Celular . 25 (1): 114–23 . doi : 10.1128/MCB.25.1.114-123.2005 . PMC 538787. PMID 15601835 .  ( http://mcb.asm.org/content/25/1/114/F8.large.jpg )
  37. ^ Larsson M, Uvell H, Sandström J, Rydén P, Selth LA, Björklund S (2013). "Estudios funcionales de las subunidades de cola mediadoras med5, med15 y med16 de levadura" . MÁS UNO . 8 (8) e73137. Código Bib : 2013PLoSO...873137L . doi : 10.1371/journal.pone.0073137 . PMC 3750046 . PMID 23991176 .  
  38. ↑ Chang C, Gonzalez F, Rothermel B, Sun L, Johnston SA, Kodadek T (agosto de 2001). "El dominio de activación de Gal4 se une a la proteína Sug2, un componente del proteasoma, in vivo e in vitro" . The Journal of Biological Chemistry . 276 (33): 30956–63 . doi : 10.1074/jbc.M102254200 . PMID 11418596 . 
  39. ↑ Russell SJ, Johnston SA (marzo de 2001). "Evidencia de que la proteólisis de Gal4 no puede explicar los efectos transcripcionales de las mutaciones de la ATPasa del proteasoma" . The Journal of Biological Chemistry . 276 (13): 9825–31 . doi : 10.1074/jbc.M010889200 . PMID 11152478 . 
  40. ↑ Nalley K, Johnston SA, Kodadek T (agosto de 2006). "El recambio proteolítico del factor de transcripción Gal4 no es necesario para su función in vivo". Nature . 442 (7106): 1054– 7. Bibcode : 2006Natur.442.1054N . doi : 10.1038 / nature05067 . PMID 16929306. S2CID 1926315 .  
  41. ↑ Ferdous A, Sikder D, Gillette T, Nalley K, Kodadek T, Johnston SA (enero de 2007). "El papel de las ATPasas del proteasoma y la monoubiquitinación del activador en la regulación de la unión de Gal4 a los promotores" . Genes & Development . 21 (1): 112–23 . doi : 10.1101/gad.1493207 . PMC 1759896. PMID 17167105 .  

Lecturas adicionales

  • Gal4p en WikiGenes
  • Traven A, Jelicic B, Sopta M (mayo de 2006). "Gal4 de levadura: una revisión del paradigma transcripcional" . EMBO Reports . 7 (5): 496– 9. doi : 10.1038/sj.embor.7400679 . PMC 1479557. PMID 16670683 .  
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