転写因子の働き

転写因子とは、DNAに結合して、遺伝子の発現を促進したり抑制したりして、遺伝子の発現を制御するタンパク質です。

したがって、遺伝子発現を「オン」にする活性化因子にも、「オフ」にする抑制因子にもなりうる。

遺伝子発現の活性化は、転写と呼ばれるプロセスで遺伝子のmRNAコピーを産生する。

これはRNAポリメラーゼによって支配されている。

転写因子結合部位は、プロモーターの上流にある遺伝子の制御要素内に存在する。

簡単に言えば、転写因子の主な機能は、転写の時間、場所、効率を決定することである。

転写因子とは

転写因子とは、遺伝子の転写を活性化または抑制することによって、その遺伝子の発現を制御する分子のことである。

RNAポリメラーゼは、遺伝子と呼ばれるDNA断片をRNA分子に転写することを触媒する酵素です。

転写因子は、主に転写の時間、場所、効率の決定に関与している。

転写因子の大きな特徴は、少なくとも1つのDNA結合ドメイン（DBD）を持っていることです。

ゲノム上の遺伝子の約10％が転写因子としてコードされている。

転写因子には、以下のような5つのファミリーがあり、構造的な特徴を共有している。

転写因子ファミリー

原核生物において、転写因子はRNAポリメラーゼのプロモーターへの結合を促進または阻害する。

遺伝子制御のほか、クロマチン修飾、RNAスプライシング、siRNAの制御機構にも関与している。

転写因子のしくみ

転写因子は、遺伝子の発現を制御する役割を担うタンパク質です。

一般に、RNAポリメラーゼは、プロモーターを認識して結合し、転写を開始させる必要がある。

プロモーターとは、特定の遺伝子の転写を開始させるDNAの領域のことである。

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している。

しかし、真核生物では、RNAポリメラーゼは、基底（一般）転写因子と呼ばれる他のいくつかの転写因子の助けを借りて、プロモーターに結合する。

Transcription factors bind to the sequences known as transcription factor binding sites found within the cis-regulator DNA sequences of the gene, upstream to the promoter. Upon binding, they either facilitate or prevent the binding of RNA polymerase to the promoter. The transcription factor binding site is called either as the enhancer or silencer.  The enhancers turn the gene “on” while the silencers turn the gene “off”. The transcription factors that bind to the enhancers and activate the gene expression are known as activators. They help basal transcription factors and/or RNA polymerase to bind to the promoter. The action of activators is shown in figure 1.

サイレンサーに結合し、遺伝子発現を抑制する転写因子をリプレッサーと呼ぶ。

リプレッサーは、基底転写因子やRNAポリメラーゼがプロモーターに結合するのを阻止する。

転写因子結合部位とプロモーター領域は離れているが、DNA鎖の柔軟性により、転写因子結合部位とプロモーター領域が結合し、DNAループを形成している。

組織の種類によって発現する遺伝子の種類は異なる。

この遺伝子発現の差は、転写因子によって実現されている。

これらの遺伝子は、いくつかのエンハンサーやサイレンサーから構成されている。

結論

遺伝子の発現は、細胞の要求に基づいて制御されなければならない。

遺伝子の発現を制御するのは、転写因子です。

転写因子は、遺伝子のプロモーターの上流にあるエンハンサー領域とサイレンサー領域のいずれかに結合する。

エンハンサー領域に結合する転写因子は活性化因子と呼ばれ、サイレンサーに結合する転写因子は抑制因子と呼ばれる。

アクチベーターはRNAポリメラーゼのプロモーター領域への結合を促進し、リプレッサーはRNAポリメラーゼのプロモーター領域への結合を阻止する。