Hoofdmenu openen
Schematische voorstelling van de transcriptie

RNA-polymerase III is een RNA-polymerase, die betrokken is bij de productie van onder andere tRNA, siRNA en 5S rRNA en bestaat uit 17 subeenheden met een totale moleculaire massa van ongeveer 0,7 MDa. Het is de grootste RNA-polymerase en komt voor in het cytoplasma van de cel.

Voor het scheiden van de verschillende RNA-polymerasen wordt gebruikgemaakt van DEAE-Sephadex (diethylaminoethylcellulose; een ionenwisselaarhars) bij de ionenuitwisselingschromatografie. Deze techniek scheidt ze van elkaar in de volgorde van de extractie Ι, ΙΙ en ΙΙΙ door de concentratie van ammoniumsulfaat te verhogen. De enzymen werden vernoemd naar de volgorde van extractie RNA-polymerase I, RNA-polymerase II en RNA-polymerase III.[1]

Inhoud

SubeenhedenBewerken

Saccharomyces cerevisiae
Pol III
subeenheden
Synoniemen Al of niet
in de andere
RNA-polymerasen voorkomend
Menselijk gen Aantal proteïnogene aminozuren[2] Menselijke Pol III subeenheden
RPC1 RPC155, hRPC155 III POLR3A[3] 1390 hRPC155, RNA polymerase subunit A
RPC2 FLJ10388, C128 III POLR3B[4] 1133 RNA polymerase subunit B
RPC3 RPC62 III POLR3C[5] 534 RNA polymerase subunit C
RPC4 TSBN51 III POLR3D[6] 398 RNA polymerase subunit D
RPC5 SIN, FLJ10509 III POLR3E[7] 708 RNA polymerase subunit C5
RPC6 RPC39 I, II, III, IV, V POLR3F[8] 316 RNA polymerase F
RPC7 RPC31 III POLR3G[9] 223 RNA polymerase G
RPC8 KIAA1665 I, II, III, IV, V POLR3H[10] 204 RNA polymerase H
RPC9 III POLR3I[11] 148 RNA polymerase III subunit RPC9
RPC10 III POLR3J[12] 108 RNA polymerases I, II en III subunit RPABC4
RPC11 I, II, III, IV, V POLR3K[13] 110 RNA polymerase III subunit K
RPA40 RPCA1, RPC40, AC40 I, III POLR1A[14] 346 hRPA40, RNA polymerase I subunit C
RPB14 RPABC1, ABC27 I, II, III POLR2E[15] 210 hRPB5, RNA polymerase II subunit E
RPB6 RPABC2, ABC23 I, II, III POLR2F[16] 127 hRPB6, RNA polymerase II subunit F
RPB8 RPABC3, ABC14,5 I, II, III POLR2H[17] 149 hRPB8, RNA polymerase II subunit H
RPB11 ABC10β, RPABC4 I, II, III POLR2K[18] 70 hRPB10, RNA polymerase II subunit K
RPB12 ABC10α, RPABC5 I, II, III POLR2L[19] 67 hRPB12, RNA polymerase II subunit L

Getranscribeerde RNA'sBewerken

De typen RNA's, die door RNA-polymerase III getranscribeerd worden, zijn:

Bepaling type RNA-polymeraseBewerken

Alfa-amanitine wordt door zijn werkingsmechanisme ook veelal gebruikt als een stuk gereedschap in wetenschappelijke studies in moleculaire biologie en biologisch onderzoek. Het kan gebruikt worden om te bepalen welke vormen van RNA-polymerase aanwezig zijn. Men test dan de gevoeligheid van de RNA-polymerase in aanwezigheid van alfa-amanitine. RNA-polymerase I, RNA-polymerase IV en RNA-polymerase V zijn ongevoelig, RNA-polymerase II zeer gevoelig en RNA-polymerase III is enigszins gevoelig voor alfa-amanitine.[22]

RNA-polymerase III-transcriptiecyclusBewerken

 
Rol van de transcriptiefactor bij de regulering van de genexpressie
 
Klaverbladvorm van tRNA

Bij de transcriptie worden drie hoofdstadia onderscheiden:[23]

  1. Initiatie: de binding van het RNA-polymerasecomplex aan de promotoren van de genen met behulp van transcriptiefactoren.
  2. Elongatie: de actuele transcriptie van het merendeel van genen in de overeenkomstige RNA-sequentie.
  3. Terminatie: het stoppen van de RNA-transcriptie en het ontmantelen van het RNA-polymerasecomplex.

RNA-polymerase III werkt samen met de drie transcriptiefactors: TFIIIA, TFIIIB en TFIIIC.

InitiatieBewerken

RNA-polymerase III heeft in het algemeen voor de initiatie geen bovenstroomse controle genen nodig, omdat het gebruik maakt van interne controle sequenties in het transcriptiegebied. Soms zijn er wel bovenstroomse controle genen nodig, zoals bij het U6 snRNA-gen dat een bovenstroomse TATA-box heeft, net zoals bij RNA-polymerase II promotoren.

Klasse IBewerken

Stadia bij de 5S-rRNA-gen initiatie:

  1. TFIIIA (Transcriptie Factor voor polymerase III A) bindt aan de intragenetische (liggend in de te transcriberende DNA-sequentie) 5S-rRNA controle sequentie, het C Blok (ook box C genoemd).
  2. TFIIIA werkt als een platform dat de A en B blokken vervangt voor de positionering van TFIIIC in een oriëntatie dat rekening houdt met de startplaats van de transcriptie en is vergelijkbaar met het proces bij tRNA genen. De A- en B -blokken vallen samen met de D- en TPsiC-lussen van het tRNA.
  3. Wanner TFIIIC is gebonden aan het TFIIIA-DNA complex, begint de vorming van TFIIIB, zoals beschreven is bij de tRNA-transcriptie.

Een voorbeeld van een somatisch 5S-rRNA-gen is dat van de klauwkikker (Xenopus laevis) dat drie interne sequenties heeft voor een efficiënte transcriptie: een A blok dat ligt tussen +50 en +64, een B blok tussen +67 en +72 en een C blok tussen +80 en +97.[24]

Klasse IIBewerken

Stadia bij de tRNA-gen initiatie:

  1. TFIIIC (Transcriptie Factor voor polymerase III C) bindt aan twee intragenetische controle sequenties, de A- en B-blokken (ook box A en box B genoemd).[25]
  2. TFIIIC werkt als een vormingsfactor dat het TFIIIB aan het DNA bindt op een plaats ongeveer 26 basenparen bovenstrooms van de startplaats van de transcriptie. TFIIIB (Transcriptioe Factor voor polymerase III B) bestaat uit de drie subeenheden:
    1. het TBP (TATA Bindings Proteïne),
    2. het RNA-polymerase II transcriptiefactor TFIIB verwante proteïne, BRF1 (of BRF2 voor transcriptie van de subeenheid van RNA-polymerase III-getranscribeerde genen bij gewervelden) en
    3. het BDP1.[26]
  3. TFIIB is de transcriptiefactor dat het RNA-polymerase III vormt op de startplaats van de transcriptie. Wanneer TFIIB gebonden is aan het DNA, is TFIIIC niet langer nodig. TFIIB speelt ook een essentiële rol bij de opening van de promotor.

TFIIB blijft gebonden aan het DNA na de initiatie van de transcriptie door RNA-polymerase III. Hierdoor ontstaat een hoge snelheid van transcriptionele herinitiatie van RNA-polymerase III-getranscribeerde genen.

Klasse IIIBewerken

Stadia bij de U6 snRNA-gen initiatie (alleen onderzocht bij gewervelden):

  1. SNAPc (SNRNA Activerend Proteïne complex) (ook PBP (CREB-bindingseiwit) en PTF genoemd) bindt aan het PSE (Proximaal Sequentie Element) op een plaats ongeveer 55 basenparen bovenstrooms van de startplaats van de transcriptie. De vorming wordt sterk gestimuleerd door de RNA-polymerase II transcriptiefactoren Oct1 (een Octamer transcriptiefactor bindt aan de "ATTTGCAT"-sequentie} en STAF (Selenocysteïne tRNA-gen Transcriptie Activerings Factor), die binden aan een enhancerachtig DSE (Distaal Sequentie Element) tenminste 200 basenparen bovenstrooms van de startplaats van de transcriptie. Deze factoren en promotor elementen komen gezamenlijk voor tussen de RNA-polymerase II en III transcriptie van snRNA-genen.
  2. SNAPc zorgt voor de vorming van TFIIB aan de TATA-box op 26 basenparen bovenstrooms van de startplaats van de transcriptie. De aanwezigheid van de TATA-box zorgt voor de transcriptie van het snRNA-gen en niet door RNA-polymerase II.
  3. De TFIIB voor U6 snRNA transcriptie bevat een kleinere paraloog van BRF1: BRF2.
  4. TFIIB is de transcriptiefactor voor de vorming van RNA-polymerase III aan de startplaats van de transcriptie.

ElongatieBewerken

 
Simpel diagram van de elongatie met promotor elementen en RNAP (RNAP = RNA-polymerase)

De RNA-synthese kan worden gestart en de RNA-streng groeit in 5' → 3'-richting. Deze fase wordt elongatie genoemd. Tijdens de elongatie moet telkens het dubbelstrengs-DNA uit elkaar worden gehouden vlak voor de RNA-polymerase. Dit wordt door een transcriptiefactor bewerkstelligd, namelijk TFIIH (transcriptiefactor II met helicase activiteit). Er wordt na de elongatie geen 5'-cap aangebracht, zoals bij de andere polymerasen. Bij U6 snRNA vindt wel monomethylering van een γ-fosfaatrest plaats.

TerminatieBewerken

 
Voorbeeld van een haarspeldlus bij RNA

RNA-polymerase III stopt de transcriptie op een klein polyTs (polythymines) gedeelte (5-6). Bij eukaryoten is een haarspeldlus niet nodig, maar wel bij prokaryoten.

Externe linkBewerken