Coda CTD e Mediatore
La coda CTD (Carboxy-Terminal Domain) dell’RNA polimerasi II e il complesso del Mediatore costituiscono un sistema integrato di controllo che regola finemente la transizione dall’inizio all’allungamento della trascrizione eucariotica.
Struttura della Coda CTD
La coda carbossiterminale è un’estensione strutturale della subunità maggiore dell’RNA polimerasi II. È caratterizzata da una sequenza ripetuta consensus di 7 amminoacidi:
Dei sette residui che compongono la ripetizione:
- Cinque residui (tirosine, serine e treonine) presentano gruppi ossidrilici () liberi suscettibili di fosforilazione.
- Le proline coadiuvano e orientano conformazionalmente la reazione di fosforilazione.
Il numero di ripetizioni dell’eptapeptide varia in base alla complessità dell’organismo vivente:
- Lievito (S. cerevisiae): 27 ripetizioni.
- Uomo: 52 ripetizioni.
Esperimento Genetico di Delezione (nel Lievito)
L’importanza vitale della coda CTD è stata studiata sperimentalmente nel lievito variando il numero di sequenze consensus:
- La rimozione completa di tutte le ripetizioni della coda CTD è letale per l’organismo.
- La rimozione parziale delle ripetizioni produce un fenotipo patologico, caratterizzato da cellule deboli e fortemente sottosviluppate.
Il Complesso del Mediatore
Il Mediatore è un enorme complesso multiproteico di coattivatori trascrizionali. La sua funzione è biologica e strutturale:
- Interazione di Legame: Si lega selettivamente alla coda CTD dell’RNA polimerasi II solo quando questa si trova in forma non fosforilata.
- Ponte di Connessione: Grazie alle sue notevoli dimensioni fisiche, il Mediatore è in grado di formare ponti proteici con attivatori trascrizionali legati a sequenze regolative distanti (come gli enhancer), che i TAF del complesso TFIID non riuscirebbero a raggiungere.
- Trattenimento Sterico e Rilascio: Il Mediatore stabilisce una rete di interazioni deboli che ancora stabilmente la polimerasi al complesso di pre-inizio (PIC) sul promotore. Questo legame impedisce alla polimerasi di allontanarsi prematuramente, regolando la fase d’inizio. Solo la fosforilazione della coda CTD ad opera di TFIIH distrugge l’affinità con il Mediatore, consentendo alla polimerasi di svincolarsi e procedere con l’allungamento (promoter clearance).
Coordinamento della Maturazione dell’RNA
Durante la fase di allungamento della trascrizione, la coda CTD viene fosforilata in modo dinamico. Nuovi e specifici pattern di fosforilazione permettono il reclutamento sequenziale degli enzimi responsabili delle modificazioni post-trascrizionali del trascritto nascente:
- Capping: Reclutamento di enzimi come la guanilil transferasi per l’aggiunta del cappuccio al 5’.
- Splicing: Reclutamento del complesso dello Spliceosoma per la rimozione degli introni.
- Poliadenilazione: Reclutamento dei fattori di poliadenilazione per il taglio e la sintesi della coda poli-A.
Questa regolazione coordinata assicura che i processi di maturazione dell’RNA avvengano in modo sincrono e co-trascrizionale all’allungamento del trascritto.
(Sezione espansa con: sbobina 19)
🔗 Collegamenti
- RNA Polimerasi Eucariotiche — 📋 fa parte di
- Complesso di Pre-inizio — 🔗 stesso meccanismo / stessa via
- Ciclo di Trascrizione Eucariotica — 🔗 stesso meccanismo / stessa via
- Enhancer, Silencer e Isolatori — 🔗 stesso meccanismo / stessa via
- Capping e Poliadenilazione — 🔗 stesso meccanismo / stessa via
- Splicing — 🔗 stesso meccanismo / stessa via