RNA聚合酶III

RNA聚合酶III（又稱Pol III）是真核細胞中通過轉錄DNA來合成核糖體5S rRNA、tRNA等小RNA的酶。

由RNA Pol III轉錄的基因屬於「管家」基因。因為這些基因需要在所有類型的細胞和大多數環境條件中表達，所以Pol III轉錄的調控主要與細胞增殖和細胞周期關聯，需要的調控蛋白少於RNA聚合酶II。然而，在壓力下，蛋白質會 MAF1 抑制Pol III的活性。^[1] 雷帕黴素是另一個Pol III抑制劑。^[2]

轉錄

任何聚合酶的轉錄過程都會涉及三個主要階段：

啟動，在基因啟動子上構建RNA聚合酶複合物。
延伸，合成RNA轉錄物。
終止、完成RNA轉錄和分解RNA聚合酶複合物。

起始

起始：啟動子上聚合酶複合物的構建。Pol III與Pol II不同，通常不依賴控制序列上游的基因，而是依賴位於被轉錄基因內的內部控制序列。然而上游序列是偶有發現的，例如U6核內小rna基因和Pol II的啟動子一樣有一個上游TATA盒。

Pol III的起始分為三類，分別對應於5S rRNA、tRNA和U6 snRNA的起始。在所有情況下，這個過程開始於轉錄因子與控制序列結合，結束於TFIIIB（RNA聚合酶III的轉錄因子B，Transcription Factor for polymerase III B）被招募到正在裝配的Pol III複合物。TFIIIB由三個亞基組成:TATA結合蛋白（TBP）、TFIIB相關因子（BRF1或BRF2，用於轉錄脊椎動物Pol iii轉錄基因的一個子集）和B-double-prime （BDP1）單元。Pol III啟動過程的整體結構與Pol II相似。^[3]

類型一

類型一通常在編碼 5rRNA 的基因被轉錄時啟動：

TFIIIA（RNA聚合酶III的轉錄因子A，Transcription Factor for polymerase III A）與基因內5S rRNA控制序列C區（也稱為box C）結合。
TFIIIA作為一個平台，取代了A塊和B塊，使TFIIIC相對於轉錄起始位點的定位與tRNA基因的定位相同。
一旦TFIIIC與TFIIIA - DNA複合物結合，TFIIIB的組裝就會按照類型二的描述進行。

類型二

類型二通常在編碼tRNA的基因被轉錄時啟動：

TFIIIC（RNA聚合酶III的轉錄因子C，Transcription Factor for polymerase III C）與基因內的兩個控制序列A和B（也稱為框A和框B）結合。
TFIIIC作為一種裝配因子，使TFIIIB在轉錄起始位點上游大約26個鹼基對的中心位置與DNA結合。
TFIIIB是在轉錄起始位點組裝Pol III的轉錄因子。一旦TFIIIB與DNA結合，就不再需要TFIIIC。TFIIIB在啟動子開放中也起著重要作用。

類型三

類型三通常在編碼 U6snRNA 的基因被轉錄時啟動，這種起始方式只在脊椎動物有記錄:

SNAPc（SNRNA活化蛋白複合物，SNRNA Activating Protein complex;亞基:1,2,3,4,5）（也稱為PBP和PTF）與位於轉錄起始位點上游約55個鹼基對的PSE（近端序列元件，Proximal Sequence Element）結合。轉錄起始位點上游至少200個鹼基對與增強子樣DSE（遠端序列元件）結合的Pol II轉錄因子Oct1和STAF可以極大地刺激這種裝配。snRNA基因的Pol II和Pol III轉錄過程共享這些因子和啟動子元件。
SNAPc在轉錄起始位點上游以26對鹼基對為中心的TATA盒中組裝TFIIIB。TATA盒的存在說明了snRNA基因是由Pol III而不是Pol II轉錄的。
參與U6 snRNA轉錄進程的TFIIIB包含一個與Brf1同源且小於它的結構域，Brf2。
TFIIIB是在轉錄起始位點組裝Pol III的轉錄因子。根據序列保守性預測，含有Brf2的TFIIIB也參與啟動子的開放。

延伸

不像細菌σ因子和Pol II的大部分基礎轉錄因子那樣，在Pol III起始轉錄後TFIIIA會和5s rRNA結合。因此Pol III所轉錄基因的轉錄重新啟動率很高。

終止

RNA聚合酶III在小polyTs結構域（5-6）（small polyTs stretch (5-6)）處終止轉錄。RNA聚合酶III的終止與細菌的內源性終止極為相似。有研究表明，多個胸腺嘧啶的終止信號引起RNA聚合酶III的失活，從而使延伸終止並將酶轉運至最近的RNA二級結構，進而促進酶的釋放^[4]。

由RNA聚合酶III轉錄的RNA

從RNA聚合酶III轉錄的RNA包括：

tRNA ^[5]
5S核糖體RNA ^[5]
U6剪接體RNA ^[5]
RNase P和RNase MRP RNA ^[5]
7SL RNA （信號識別粒子的RNA組分） ^[5]
Vault RNAs ^[5]
Y RNA ^[5]
SINE （短散布的重複元素） ^[5]
7SK RNA ^[5]
部分microRNAs ^[5]
部分小核仁RNA ^[5]
部分調控反義RNA的基因 ^[6]

參見

RNA聚合酶

參考文獻

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