転写レベルでの遺伝子発現調節に関与する転写因子には、アクチベーターとリプレッサーの2種類があります。
アクチベーターはDNA中のエンハンサー領域に結合し、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合するのを促進する。
リプレッサーはサイレンサー領域に結合し、RNAポリメラーゼのプロモーターへの結合を阻止する。
転写の制御は、原核生物、真核生物のいずれにおいても、遺伝子発現の調節に不可欠です。
転写因子は、遺伝子発現を転写レベルで制御する役割を担うタンパク質です。
DNA中の転写制御エレメントに結合する。
転写因子は、その機能により、活性化因子と抑制因子に分類される。
本稿では、真核生物と原核生物の転写過程における活性化因子と抑制因子の役割について解説する。
アクチベーターとリプレッサーとは？
遺伝子の発現を転写レベルで制御する転写因子には、アクチベーターとリプレッサーの2種類があります。
転写因子は、転写の時期、場所、効率を決定する、トランス作用の制御タンパク質です。
転写因子の作用機序は、遺伝子のプロモーター配列へのRNAポリメラーゼの結合を促進または阻止することである。
RNAポリメラーゼは、遺伝子のコード領域を転写してmRNA分子を合成する役割を担う酵素です。
活性化剤はRNAポリメラーゼのプロモーターへの結合を促進し、抑制剤は酵素のプロモーターへの結合を阻止する。
アクチベーターとリプレッサーはどのように転写に影響を与えるのか？
遺伝子の発現を制御する役割を担うタンパク質が転写因子です。
RNAポリメラーゼは遺伝子のプロモーターを認識し、それに結合することで転写が開始されるはずです。
DNA中の転写因子の結合部位はシス制御配列と呼ばれ、プロモーターの上流に位置する。
転写因子は、プロモーターに結合すると、RNAポリメラーゼの結合を促進または阻害する。
- 原核生物ではRNAポリメラーゼ自身がプロモーター領域に結合するが、真核生物では転写因子がRNAポリメラーゼのプロモーターへの結合を補助する。このような転写因子は基底（一般）転写因子と呼ばれる。
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- 転写結合部位は、結合した転写因子が転写に及ぼす影響により、エンハンサーとサイレンサーとに分けられる。エンハンサーは転写因子と結合することで遺伝子を「オン」にし、サイレンサーは転写因子と結合することで遺伝子を「オフ」にする。
- アクチベーターとは、エンハンサー領域に結合する転写因子で、RNAポリメラーゼや基底転写因子のプロモーターへの結合を促進することにより、転写を活性化させる。アクチベーターは、図1に示すような働きをする。
図1：アクチベーター
- リプレッサーはサイレンサー領域に結合する転写因子であり、RNAポリメラーゼや基底転写因子のプロモーターへの結合を阻害することにより、転写を抑制する。
一般に、エンハンサー領域やサイレンサー領域はプロモーター領域から離れた場所に存在する。
しかし、エンハンサー領域とサイレンサー領域はDNAのループを形成しているため、転写因子はこの2つの領域に結合する。
生体の様々な種類の組織における遺伝子発現の差は、転写因子による転写レベルでの遺伝子発現の制御によって達成されている。
結論
遺伝子の発現を転写レベルで制御する転写因子には、アクチベーターとリプレッサーの2種類があります。
アクチベーターは、DNA中のエンハンサー領域に結合し、RNAポリメラーゼのプロモーターへの結合を促進する。
リプレッサーはサイレンサー領域に結合し、RNAポリメラーゼがプロモーターに結合するのを阻害する。
