ТАТА-бокс (бокс — повторяющаяся последовательность нуклеотидов, которая формирует транскрипционный или регуляторный сигнал), или бокс Хогнесса, ящик Прибнова — консервативный мотив ДНК (цис-регуляторный элемент) эукариот, имеющий последовательность 5'-TATAAA-3'[1]. ТАТА-бокс располагается в промоторной области генов у архей и эукариот[2] примерно на 30 нуклеотидов выше сайта начала транскрипции[3]. По наличию ТАТА-бокса можно узнать матричную цепь ДНК, которая будет транскрибироваться[1]. С ним связываются транскрипционные факторы, привлекающие РНК-полимеразу к сайту начала транскрипции[1] (например, фактор TFIID, или ТАТА-фактор[4]). Таким образом, ТАТА-бокс функционально эквивалентен Прибнов-боксу у бактерий[5].
Пространственная структура ТАТА-связывающего белка
В норме ТАТА-бокс в начале транскрипции связывается с ТАТА-связывающим белком[англ.] (TBP), который расплетает ДНК. АТ-богатый участок облегчает расплетание, поскольку 2 водородные связи в паре А-Т менее прочны, чем 3 в паре G-C. TBP представляет собой необычный белок, который связывается с малой бороздкой ДНК и состоит из β-слоёв[6].
ТАТА-бокс, как правило, обнаруживается в сайтах связывания РНК-полимеразы II. Транскрипционный фактор TFIID[англ.] связывается с ТАТА-боксом, и вслед за ним к его верхней части присоединяется другой транскрипционный фактор, TFIIA[англ.], а к нижней части — TFIIB[англ.]. Связыванию с этими факторами также способствует расплетание ДНК, индуцированное TBP[3]. РНК-полимераза II распознаёт этот многобелковый комплекс и связывается с ним в сопровождении различных других транскрипционных факторов, таких как TFIIF[англ.], TFIIE[англ.] и TFIIH[англ.]. Тем самым инициируется транскрипция, и РНК-полимераза II движется по цепи ДНК, а TFIID и TFIIA остаются связанными с ТАТА-боксом. В дальнейшем это может облегчить присоединение дополнительных молекул РНК-полимеразы II. Кроме того, показано, что ТАТА-бокс может инициировать транскрипцию, осуществляемую не только РНК-полимеразой II, но и РНК-полимеразой III[7].
Распространение
ТАТА-бокс является очень древним, высококонсервативным на протяжении эволюции промоторным мотивом эукариот и первым идентифицированным таким мотивом. Тем не менее, у позвоночных ТАТА-бокс не очень широко распространён[3]. У большей части генов человека ТАТА-бокс отсутствует, и в них его роль выполняет инициаторный элемент[англ.] или более сложный промотор типа CpG[англ.]. Примерно 24 % генов человека содержат ТАТА-бокс, расположенный в пределах центрального промотора[8] (по данным другим исследователей, ТАТА-бокс встречается в 10 % промоторов генов человека[9]). Чуть ранее анализ приблизительно тысячи генов выявил наличие ТАТА-бокса в промоторах 32 % из них[10]. Установлено, что наиболее широко ТАТА-бокс распространён среди генов, вовлечённых в клеточные ответы и органогенез. Судя по всему, промоторы с ТАТА-боксом свойственны генам, специфичным для клеток определённого типа, в то время как промоторы CpG характерны для генов домашнего хозяйства[3].
↑Carninci P., Sandelin A., Lenhard B., Katayama S., Shimokawa K., Ponjavic J., Semple C. A., Taylor M. S., Engström P. G., Frith M. C., Forrest A. R., Alkema W. B., Tan S. L., Plessy C., Kodzius R., Ravasi T., Kasukawa T., Fukuda S., Kanamori-Katayama M., Kitazume Y., Kawaji H., Kai C., Nakamura M., Konno H., Nakano K., Mottagui-Tabar S., Arner P., Chesi A., Gustincich S., Persichetti F., Suzuki H., Grimmond S. M., Wells C. A., Orlando V., Wahlestedt C., Liu E. T., Harbers M., Kawai J., Bajic V. B., Hume D. A., Hayashizaki Y.Genome-wide analysis of mammalian promoter architecture and evolution. (англ.) // Nature genetics. — 2006. — Vol. 38, no. 6. — P. 626—635. — doi:10.1038/ng1789. — PMID16645617. [исправить]
