RNA-Polymerase III
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LoslegenSynonyme: DNA-abhängige RNA-Polymerase III, RNAP III
Englisch: RNA polymerase III
Definition
Die RNA-Polymerase III ist eine DNA-abhängige RNA-Polymerase in Eukaryoten. Sie ist für die Transkription der tRNA und anderer essentieller RNAs verantwortlich.
Struktur
Die RNA-Polymerase III ist die größte eukaryotische RNA-Polymerase und besteht aus 17 Untereinheiten. Sie besitzt ein Molekulargewicht von rund 700 kDa. 12 dieser Untereinheiten bilden das Core-Enzym. Die fünf verbleibenden Untereinheiten bilden zwei Subkomplexe, die an der Öffnung des Promotors und an der Termination beteiligt sind.[1]
Funktion
Die RNA transkribiert folgende RNAs:
- tRNA
- 5S rRNA der Ribosomen
- U6 snRNA
- snR52 snRNA
- RNA des signal recognition particle (SRP1)
- RNA der RNaseP (RPR1)
- 7SL-RNA
Die Transkription der entsprechenden Gene erfolgt mithilfe der Transkriptionsfaktoren TFIIIA, TFIIIB und TFIIIC. Diese sind jeweils spezifisch für bestimmte Gene. Beispielsweise wird für die Transkription des 5S rRNA-Gens RDN4 nur TFIIIA benötigt.
Initiation
Die Initiation erfolgt analog zur RNA-Polymerase II durch die Bindung der Transkriptionsfaktoren an Promotorelemente. Oftmals liegen diese jedoch nicht upstream der Transkriptionsstartstelle (TSS), sondern mitten im Gen. Die Bindung der Transkriptionsfaktoren ermöglichen nun die Rekrutierung der RNA-Polymerase III. Der längste Schritt ist aber nicht die Bindung, sondern ein Prozess der als Clearance bezeichnet wird. Dieser beschreibt die langsame Dissoziation von der Transkriptionsstartstelle.
Elongation
Die Elongation der RNA-Synthese erfolgt mit einer vergleichbaren Geschwindigkeit wie bei der RNA-Polymerase II. Jedoch kann es beim Passieren der verschiedenen Promotorelemente zu Verzögerungen kommen, da hier die Transkriptionsfaktoren teilgebunden bleiben und die Geschwindigkeit der Synthese reduziert wird.
Termination
Die Termination erfolgt an einem Bereich, der durch mehrere Adeninreste gekennzeichnet ist. Diese haben in verschiedenen Organismen unterschiedlichen Längen. Im Menschen sind es vier Adenin-Wiederholungen. Die Termination erfolgt einerseits durch die Schwächung der Basenpaarung, andererseits führt auch das Oligo(dT)-Signal im kodierenden Strang (also im nicht-Matrizenstrang) zu einer Verlangsamung der RNA-Polymerase und schließlich zur Dissoziation. Neben dieser kanonischen Termination können jedoch auch andere Sequenzen auftreten.[2]
Klinik
Mutationen in den RNAP3 kodierenden Genen Rpc1 und Rpc2 sind beim Menschen mit der hypomyelinisierenden Leukodystrophie (HDL) assoziiert.[3]
Quellen
- ↑ Wu, C. C. et al. RNA polymerase III subunit architecture and implications for open promoter complex formation. Proc Natl Acad Sci U S A 109, 19232-19237, doi:10.1073/pnas.1211665109 (2012).
- ↑ Turowski, T. W. & Tollervey, D. Transcription by RNA polymerase III: insights into mechanism and regulation. Biochem Soc Trans 44, 1367-1375, doi:10.1042/BST20160062 (2016).
- ↑ Arimbasseri AG, Maraia RJ: RNA Polymerase III Advances: Structural and tRNA Functional Views. Trends Biochem Sci. 2016 Jun;41(6):546-559. doi: 10.1016/j.tibs.2016.03.003.