RNAポリメラーゼ1、2、3の主な違いは、RNAポリメラーゼ1（Pol 1）はrRNA遺伝子を転写し、RNAポリメラーゼ2（Pol 2）は主にmRNA遺伝子を転写し、RNAポリメラーゼ3（Pol 3）は主にtRNA遺伝子を転写する点です。
RNAポリメラーゼは、タンパク質合成の最初のステップで、遺伝子をRNA分子に転写する際に関与する酵素です。
一方、真核生物には、重合するRNAの種類によってRNAポリメラーゼ1、2、3の3種類に分類されるRNAポリメラーゼが存在する。
RNAポリメラーゼ1とは？
RNAポリメラーゼ1（Pol 1）は、真核生物のRNAポリメラーゼの一種で、45SであるプレRNAの合成を担っている。
45S rRNAが成熟すると、28S、18S、5.8S rRNAが生成される。
28Sと5.8Sは大サブユニットのrRNA成分であり、18Sは真核生物のリボソームの小サブユニットを形成している。
RNAポリメラーゼ1は、細胞内の全RNAの50%を生成する役割を担っている。
図1: rRNAからリボソームが形成される様子
RNAポリメラーゼ1は590kDaの酵素で、14個のタンパク質サブユニットを含んでいる。
このうち10個のサブユニットがコアの形成に関与している。
Rpb5、Rpb6、Rpb8、Rpb10、Rpb12、A190、A135、AC40、AC19、およびA12.2。
5つのサブユニットRpb5, Rpb6, Rpb8, Rpb10, Rpb12は、RNAポリメラーゼ2および3にも同様に存在する。
RNAポリメラーゼ2とは？
RNAポリメラーゼ2（Pol 2）は、真核生物において転写に関与する主要なタイプのRNAポリメラーゼです。
主にタンパク質をコードする遺伝子をmRNAに転写する。
また、RNAポリメラーゼ2は、miRNA、snRNA、snoRNAの遺伝子も転写する。
RNAポリメラーゼ2は550 kDaの酵素で、12のタンパク質サブユニットを持つ。
RNAポリメラーゼ2の最大のサブユニットはC末端ドメイン（CTD）からなり、そのリン酸化は転写とRNAプロセシングに不可欠です。
RNAポリメラーゼ3とは？
RNAポリメラーゼ3は、真核生物のRNAポリメラーゼの一種で、主にtRNA遺伝子の転写を行う。
また、5S rRNA遺伝子やU6スプライソソームRNA遺伝子も転写する。
RNAポリメラーゼ3によって転写される遺伝子は、その機能が生細胞にとって必須であるハウスキーピング遺伝子です。
したがって、RNAポリメラーゼ3の発現は、細胞の成長過程において厳密に制御されている。
tRNA遺伝子と5S rRNA遺伝子の転写は、別々の転写因子によって開始される。
: 図3: tRNAの構造
RNAポリメラーゼ1、2、3の類似性
- RNAポリメラーゼ1、2、3は、真核生物のRNAポリメラーゼの3つのタイプです。
- RNAポリメラーゼ1、2、3は真核生物のRNAポリメラーゼで、遺伝子を様々な種類のRNAに転写するのに関与している。
- 3種類のRNAポリメラーゼは、α様サブユニット以外の共通のサブユニットで構成されています。また、それぞれのRNAポリメラーゼは、3〜7個の固有の小さなサブユニットを含んでいる。
- これらのサブユニットの主な機能は、DNA鎖に相補的なRNAヌクレオチドを付加することです。したがって、3つのRNAポリメラーゼはすべて、DNA依存性のRNAポリメラーゼです。
- 重合開始のためのプライマーを必要としない。
- RNAを5’から3’方向に付加し、ホスホジエステル結合を形成することにより連結する。
- 重合に必要なエネルギーは、入力されたヌクレオチドのアルファとベータ間のホスホアンヒドリド結合の加水分解に由来する。
RNAポリメラーゼ1、2、3の違い
定義
RNAポリメラーゼ1とは、細胞内で合成される全RNAの50%以上を占めるリボソームRNA（5S rRNAは含まない）のみを転写するRNAポリメラーゼのことである。
RNAポリメラーゼ2とは、タンパク質をコードする遺伝子を転写する際に、DNAから誘導されるmRNAの合成を触媒する中心酵素であり、RNAポリメラーゼ3とは、tRNAなどの翻訳されていない小さなRNAを転写するRNAポリメラーゼのことである。
転写されるRNAの種類
RNAポリメラーゼ1は、rRNA遺伝子を、RNAポリメラーゼ2は、mRNA、miRNA、snRNA、snoRNA遺伝子を転写する。
RNAポリメラーゼ3は、tRNAと5S rRNAの遺伝子を転写する。
これがRNAポリメラーゼ1、2、3の主な違いです。
核内の位置
RNAポリメラーゼ1は核小体に、RNAポリメラーゼ2および3は核質内に存在する。
遺伝子
RNAポリメラーゼ1はプレRNAを約200コピー、RNAポリメラーゼ2は約25,000遺伝子、RNAポリメラーゼ3は30-50遺伝子を可変のコピー数で転写している。
Alpha-like Subunit
RNAポリメラーゼIとIIIは同じ2つの非同一なα様サブユニットを持つが、ポリメラーゼIIは異なるα様サブユニットを2コピー持っています。
α-Amanitinによる阻害
RNAポリメラーゼ1はα-アマニチンに感受性がなく、RNAポリメラーゼ2は1 μg/mL α-アマニチンに感受性があり、RNAポリメラーゼ3は10 μg/mL α-アマニチンに感受性があります。
結論
RNAポリメラーゼ1はrRNAの遺伝子を、RNAポリメラーゼ2はmRNAの遺伝子を、RNAポリメラーゼ3はtRNAの遺伝子を書き換える。
また、RNAポリメラーゼ1は核小体で、RNAポリメラーゼ2と3は核の核質で生じる。
RNAポリメラーゼ1、2、3の主な違いは、転写する遺伝子の種類と核内の位置です。
