Transkriptionsfaktoren

Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die an spezifische DNA-Sequenzen binden, um die Expression eines bestimmten Gens zu regulieren. Es gibt etwa 1.400 Transkriptionsfaktoren im Menschen, deren Zusammenspiel ein breites Repertoire an nachgeschalteten Zielgenen aktiviert oder unterdrückt. Eine enge regulatorische Kontrolle wird durch die hochdynamische Natur der Transkriptionsfaktoren und unterschiedliche Kombinationen von TFs erreicht, wodurch eine relativ kleine Anzahl von TFs eine große Vielfalt von Zelltypen erzeugen kann. Es gibt viele verschiedene Mechanismen, um zu kontrollieren, ob ein Transkriptionsfaktor aktiv ist. Diese Mechanismen beinhalten die Kontrolle über die Proteinlokalisierung oder die Kontrolle darüber, ob das Protein DNA binden kann.

Allgemeine Transkriptionsfaktoren

Es werden allgemeine (basale) und genspezifische Transkriptionsfaktoren unterschieden. Allgemeine Transkriptionsfaktoren binden entweder direkt an die DNA, zum Beispiel an allgemeine Motive wie Promotorelemente, an die RNA-Polymerase oder an andere Proteine des Präinitiationskomplexes. Sie sind notwendig, damit die RNA-Polymerase an einem Ort der Transkription in Eukaryonten arbeiten kann. Einige haben Bindungsstellen für wichtige Regulatoren (z.B. Antiterminatoren), andere haben Proteinkinasefunktionen oder weisen Helikaseaktivität auf. Sie sind ubiquitär und haben meist keine Rolle bei der spezifischen Genregulation.

Ungefähr 15 % aller menschlichen Gene werden durch Myc reguliert. Myc rekrutiert Elongationsfaktoren, kann aber auch als transkriptioneller Repressor wirken. Myc-Proteine aktivieren die Expression vieler proproliferativer Gene durch Bindung von Enhancer-Box-Sequenzen und Rekrutierung von Histon-Acetyltransferasen. Die konstitutive Expression von c-MYC trägt zur Tumorentstehung bei. Myc-Gene sind daher ein hochrelevantes Ziel für deren Behandlung.

Spezifische Transkriptionsfaktoren

Sequenzspezifische Transkriptionsfaktoren gelten als die wichtigsten und vielfältigsten Mechanismen der Genregulation sowohl in prokaryotischen als auch in eukaryotischen Zellen. Spezifische Transkriptionsfaktoren sagen der Polymerase, welches Gen aktiviert werden soll. Sie sind daher nur in Zellen vorhanden, in denen das von ihnen regulierte Gen aktiviert oder unterdrückt werden soll. Die DNA-Regionen, an die sie binden, haben eine spezifische Sequenz wie Enhancer oder Silencer, die vom Transkriptionsfaktor erkannt und gebunden wird. Spezifische Transkriptionsfaktoren werden in der Regel durch Proteinkinasen aktiviert. Die Aktivierung ist das Ende einer langen Signaltransduktionskette, die durch einen Rezeptor ausgelöst wird, meist durch Methylierung des TF. Die Methylierung löst die Translokation in den Zellkern aus, wo sie mit ihren entsprechenden Enhancern interagieren können. Befindet sich der TF bereits im Zellkern, können posttranslationale Modifikationen die Interaktion mit Partner-Transkriptionsfaktoren ermöglichen.

Antikörper gegen CREB1

Antikörper gegen NFATC1

Antikörper gegen NF-kB

Antikörper gegen MYOD1

Antikörper gegen p53

Antikörper gegen CDX-Proteine

Regulation von Transkriptionsfaktoren

• Bindung von Liganden (Steroidhormone)
• Phosphorylierung (Kinase-Aktivitäten)
• Reifung (Domänen von membranverankerten Rezeptoren)
• Konzentration (niedrige Konzentrationen aktivieren, hohe hemmen die Reaktion)
• Bindung von Co-Faktoren (Bindung von Co-Faktoren hemmen die Transkription)
• Bildung von Heterodimeren (nur Komplexe aktivieren Promotoren)
• DNA-Bindung
• Blockade der DNA-Bindungsstelle (Ligand)
• Verdrängung von der DNA-Bindungsstelle

Kofaktoren

Kardinale cis-regulatorische Elemente diktieren die selektive Rekrutierung von Kofaktoren an spezifische Promotoren und etablieren so einen koregulatorischen Code, der für jedes kardinale Motiv und die durch diese Elemente definierte Promotor-Untergruppe weitgehend charakteristisch ist. Kofaktoren (Chromatin-Remodeler, Histon/Protein-modifizierende Enzyme und Gerüstproteine) organisieren die lokale Chromatinstruktur und koordinieren das Gleichgewicht der posttranslationalen Modifikationen in der Nähe und tragen so zur Gesamtregulation der Transkription bei.

Transkriptionsfaktoren und Kofaktoren als vielversprechende Wirkstoff-Targets

Da Transkriptionsfaktoren und ihre jeweiligen Cofaktoren viele verschiedene biologische Prozesse steuern, sind sie an der Entstehung einer Vielzahl von Krankheiten und Störungen beteiligt. Mutationen in Coaktivator-Genen, die zu einem Verlust oder einer Zunahme der Proteinfunktion führen, wurden unter anderem mit Geburtsfehlern, Krebs (insbesondere hormonabhängigen Krebsarten), neurologischen Entwicklungsstörungen und geistiger Behinderung in Verbindung gebracht. Co-Aktivatoren sind vielversprechende Ziele für medikamentöse Therapien. Sie werden durch einen synthetischen Liganden ersetzt, der die Kontrolle über eine Zunahme oder Abnahme der Genexpression ermöglicht. Antibodies-online bietet Antikörper gegen eine Vielzahl von Transkriptionsfaktoren und Kofaktoren für Ihre Forschung an. Eine Auswahl finden Sie auf dieser Seite. Sollte Ihr Target nicht dabei sein, kontaktieren Sie unser Team von Biologen per Chat, Kontaktformular oder E-Mail.

Antikörper gegen Transkriptions-Kofaktoren

Referenzen