Фактор ρ ( Rho-фактор ) — бактериальный белок , участвующий в терминации транскрипции . [1] Фактор Rho связывается с сайтом паузы терминатора транскрипции, открытой областью одноцепочечной РНК (участок из 72 нуклеотидов) после открытой рамки считывания в последовательностях, богатых C/бедных G, у которых отсутствует очевидная вторичная структура. [2]
Ро-фактор является важным транскрипционным белком у бактерий. [3] В Escherichia coli это гексамер ~274,6 кДа, состоящий из идентичных субъединиц. Каждая субъединица имеет РНК-связывающий домен и домен гидролиза АТФ . Rho является членом семейства RecA/SF5 АТФ-зависимых гексамерных геликаз , которые функционируют путем обертывания нуклеиновых кислот вокруг одной щели, простирающейся вокруг всего гексамера. Rho действует как вспомогательный фактор для РНК-полимеразы .
У бактерий существует два типа терминации транскрипции: rho-зависимая терминация и внутренняя терминация (также называемая Rho-независимой терминацией). Rho-зависимые терминаторы составляют около половины фактор-зависимых терминаторов E. coli . Другие факторы терминации, обнаруженные в E. coli, включают Tau и nusA. Rho-зависимые терминаторы впервые были обнаружены в геномах бактериофагов .
Фактор Rho действует на субстрат РНК. Ключевой функцией Rho является его геликазная активность, для которой энергия обеспечивается за счет РНК-зависимого гидролиза АТФ. Начальным сайтом связывания Rho является протяженный ( ~ 70 нуклеотидов, иногда 80–100 нуклеотидов) одноцепочечный участок, богатый цитозином и бедный гуанином , в синтезируемой РНК, называемый сайтом утилизации ( рут ) . выше фактической последовательности терминатора. Было обнаружено несколько последовательностей связывания ро. Среди них не обнаружено консенсуса, но каждая из различных последовательностей кажется специфичной, поскольку небольшие мутации в последовательности нарушают ее функцию. Rho связывается с РНК, а затем использует свою АТФазную активность для обеспечения энергии для перемещения вдоль РНК до тех пор, пока не достигнет спиральной области РНК-ДНК, где он раскручивает структуру гибридного дуплекса. РНК-полимераза делает паузу на терминирующей последовательности, поскольку на расстоянии около 100 нт от сайта связывания Rho имеется специфический сайт, называемый сайтом Rho-чувствительной паузы. Таким образом, даже несмотря на то, что РНК-полимераза работает примерно на 40 нт в секунду быстрее, чем Rho, это не представляет проблемы для механизма терминации Rho, поскольку РНК-полимераза позволяет фактору Rho догнать его. [ нужна цитата ]
Короче говоря, фактор Rho действует как АТФ-зависимый раскручивающий фермент, перемещаясь вдоль вновь образующейся молекулы РНК к ее 3'-концу и по мере продвижения раскручивая ее от матрицы ДНК. [ нужна цитата ]
Нонсенс -мутация в одном гене оперона препятствует трансляции последующих генов в единице. Этот эффект называется мутационной полярностью. Частой причиной является отсутствие мРНК, соответствующей последующим (дистальным) частям единицы. Предположим, что внутри транскрипционной единицы, то есть перед обычно используемым терминатором, имеются Rho-зависимые терминаторы. Обычно эти более ранние терминаторы не используются, поскольку рибосома не позволяет Rho достичь РНК-полимеразы. Но нонсенс-мутация высвобождает рибосому, так что Rho может свободно прикрепляться к РНК и/или перемещаться вдоль нее, позволяя ей действовать на РНК-полимеразу на терминаторе. В результате фермент высвобождается, а дистальные области транскрипционной единицы никогда не транскрибируются. [ нужна цитата ]
Ро-фактор у архей не обнаружен . [4]
не выявили каких-либо очевидных гомологов хорошо охарактеризованных бактериальных факторов терминации ро.