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| T7 RNAポリメラーゼ | |||||||
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 T7 RNA ポリメラーゼ (青) は、二本鎖 DNA テンプレート (オレンジ) から mRNA (水色) を生成します。 | |||||||
| 識別子 | |||||||
| 生物 | |||||||
| シンボル | 1 | ||||||
| ＰＤＢ | 1MSW | ||||||
| ユニプロット | P00573 | ||||||
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T7 RNAポリメラーゼはT7バクテリオファージ由来のRNAポリメラーゼであり、 5'→3'方向のDNAからのRNA形成を触媒する。 [1]
活動
T7ポリメラーゼはプロモーター特異性が極めて高く、T7プロモーターの下流のDNAのみを転写します。[2] T7ポリメラーゼはRNA合成の補因子として二本鎖DNAテンプレートとMg 2+イオンも必要とします。エラー率は非常に低いです。T7ポリメラーゼの分子量は99 kDaです。
プロモーター
プロモーターは転写の結合と開始に認識される。T7および関連ファージにおけるコンセンサスは以下の通りである: [2]
5フィート×3フィート
T7 タアタクガクチャクタタガガ
T3 アッタアックカクッチャクッチャクッチャ
K11 アタッグガガカクタガガ
SP6 アッタガッカカクタタガアガ
バインド - - - - - -
-----------初期化
転写はアスタリスクでマークされたグアニンから始まります。[2]
構造
T7ポリメラーゼはいくつかの形で結晶化されており、その構造はPDBに登録されています。これらは、T7ポリメラーゼがどのようにDNAに結合し、転写するかを説明しています。N末端ドメインは、伸長複合体が形成されるにつれて動き回ります。ssRNAPは、8bpのDNA-RNAハイブリッドを保持しています。[3]ベータヘアピン特異性ループ（T7の残基739-770）はプロモーターを認識します。これをT3 RNAPにあるものと交換すると、ポリメラーゼはT3プロモーターを認識するようになります。[2]
同じファージ由来のT7 DNAポリメラーゼを含む他のウイルス核酸ポリメラーゼと同様に、T7 ssRNAPの保存されたC末端は、指、手のひら、親指と呼ばれる3つのサブドメインを持つ右手の形に似た構造を採用しています。 [4] N末端はあまり保存されていません。ファージssRNAPではらせん束を持つプロモーター結合ドメイン（PBD）を形成しますが、[5]これはミトコンドリアssRNAPには見られない特徴です。[6]
関連タンパク質
| DNA指向性RNAポリメラーゼ、ファージ型 | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| シンボル | RNA_pol | ||||||||
| パム | PF00940 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| SCOP2 | 1msw / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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T7ポリメラーゼは、単一サブユニットDNA依存性RNAP （ssRNAP）ファミリーの代表的なメンバーです。他のメンバーには、ファージT3およびSP6 RNAポリメラーゼ、ミトコンドリアRNAポリメラーゼ（POLRMT）、葉緑体ssRNAPなどがあります。[7] [8] ssRNAPファミリーは、RNAポリメラーゼのマルチサブユニットファミリー（細菌および真核生物のサブファミリーを含む）とは構造的にも進化的にも異なります。細菌RNAポリメラーゼとは対照的に、T7ポリメラーゼは抗生物質リファンピシンによって阻害されません。このファミリーは、単一サブユニット逆転写酵素およびDNAポリメラーゼに関連しています。[9]
応用
バイオテクノロジーの用途では、T7 RNAポリメラーゼは、反対方向に2つの異なるファージプロモーター（例：T7とT3、またはT7とSP6）を持つベクターにクローニングされたDNAを転写するためによく使用されます。異なるポリメラーゼを使用すると、挿入DNAのいずれかの鎖からRNAを選択的に合成できます。酵素はスペルミジンによって刺激され、in vitro活性はキャリアタンパク質（ BSAなど）の存在によって増加します。[10] [11]
このシステムでは、均一に標識された一本鎖 RNA を生成できます。転写物は、特定の標識ヌクレオチドを使用して、非放射性標識で高い比活性に標識できます。
T7 RNAポリメラーゼはmRNAとsgRNAの合成に使用されます。[12]
参照
参考文献
- ^ 「T7 RNAポリメラーゼ（20 U/µL）」www.thermofisher.com . 2023年1月19日閲覧。
- ^ abcd Rong M, He B, McAllister WT, Durbin RK (1998年1月). 「T7 RNAポリメラーゼのプロモーター特異性決定因子」.米国科学アカデミー紀要. 95 (2): 515–9. Bibcode : 1998PNAS...95..515R. doi : 10.1073/pnas.95.2.515 . PMC 1845. PMID 9435223.
- ^ Tahirov TH、Temiakov D、Anikin M、Patlan V、McAllister WT、Vassylyev DG、Yokoyama S (2002 年 11 月)。「2.9 Å 解像度での T7 RNA ポリメラーゼ伸長複合体の構造」。Nature . 420 ( 6911 ) : 43–50。Bibcode :2002Natur.420...43T。doi : 10.1038/nature01129。PMID 12422209。S2CID 4313486 。
- ^ Hansen JL、Long AM 、 Schultz SC (1997年8月)。「ポリオウイルスのRNA依存性RNAポリメラーゼの構造」。構造。5 (8): 1109–22。doi : 10.1016 /S0969-2126(97)00261- X。PMID 9309225 。
- ^ Durniak KJ、Bailey S、Steitz TA (2008 年 10 月)。「転写 T7 RNA ポリメラーゼの構造 (開始から伸長への移行中)」。Science。322 ( 5901 ) : 553–7。Bibcode : 2008Sci ... 322..553D。doi :10.1126/science.11 63433。PMC 2892258。PMID 18948533。
- ^ Hillen HS、Morozov YI、Sarfallah A、Temiakov D、Cramer P（2017年11月）。「ミトコンドリア転写開始の構造的基礎」。Cell.171 （5）：1072–1081.e10.doi：10.1016 / j.cell.2017.10.036.PMC6590061.PMID29149603 。
- ^ McAllister WT、 Raskin CA (1993 年 10 月)。「ファージ RNA ポリメラーゼは DNA ポリメラーゼおよび逆転写酵素に関連している」。分子微生物学。10 (1): 1–6。doi :10.1111/j.1365-2958.1993.tb00897.x。PMID 7526118。S2CID 19322112 。
- ^ Hedtke B、Börner T、Weihe A (1997 年 8 月)。 「シロイヌナズナのミトコンドリアおよび葉緑体ファージ型RNAポリメラーゼ」。科学。277 (5327): 809–11。土井：10.1126/science.277.5327.809。PMID 9242608。
- ^ サーマキアン N、イケダ TM、ミラモンテス P、ラング BF、グレイ MW、セデルグレン R (1997 年 12 月)。 「単一サブユニット RNA ポリメラーゼの進化について」。分子進化ジャーナル。45 (6): 671–81。Bibcode :1997JMolE..45..671C。CiteSeerX 10.1.1.520.3555。土井：10.1007/PL00006271。PMID 9419244。S2CID 1624391 。
- ^ Chamberlin M, Ring J (1973年3月). 「T7特異的リボ核酸ポリメラーゼの特性。1. 酵素反応の一般特性と酵素のテンプレート特異性」. The Journal of Biological Chemistry . 248 (6): 2235–44. doi : 10.1016/S0021-9258(19)44211-7 . PMID 4570474.
- ^ Maslak M、Martin CT（1994年6月）。「T7 RNAポリメラーゼによる転写開始の定常状態速度に対する溶液条件の影響」。生化学。33 （ 22）：6918–24。doi ：10.1021/bi00188a022。PMID 7911327 。
- ^ 「T7 RNAポリメラーゼ | NEB」www.neb.com . 2023年1月19日閲覧。
さらに読む
- Martin CT、Esposito EA、Theis K、Gong P (2005)。「T7 RNAポリメラーゼによるプロモーターエスケープの構造と機能」。核酸研究と分子生物学の進歩。80 :323–47。doi : 10.1016 /S0079-6603(05)80008- X。ISBN 9780125400800. PMID 16164978。
- Sousa R、 Mukherjee S (2003)。「T7 RNAポリメラーゼ」。核酸研究と分子生物学の進歩。73 : 1–41。doi : 10.1016/S0079-6603(03) 01001-8。ISBN 9780125400732. PMID 12882513。
- McAllister WT (1993)。 「バクテリオファージT7 RNAポリメラーゼの構造と機能（または、シンプルさの長所）」。細胞および分子生物学研究。39 （4）：385–91。PMID 8312975。
- Sastry SS 、 Ross BM (1997 年 3 月)。「T7 RNA ポリメラーゼのヌクレアーゼ活性と転写伸長複合体の不均一性」。The Journal of Biological Chemistry。272 ( 13): 8644–52。doi : 10.1074 /jbc.272.13.8644。PMID 9079696 。- ここで報告されているヌクレアーゼ活性はアーティファクトであることに注意してください。
外部リンク
- T7 RNAポリメラーゼ酵素学
- オープンウェットウェア