【1.4.2】RNA聚合酶(T3/T7/SP6)

一、T7 RNA 聚合酶

T7 RNA 聚合酶是一种来自 T7 噬菌体的 RNA 聚合酶,可催化 DNA 以 5’→3’ 方向形成 RNA。

T7 聚合酶具有极高的启动子特异性,仅转录 T7 启动子下游的 DNA。 [1] T7 聚合酶还需要双链 DNA 模板和 Mg2+ 离子作为 RNA 合成的辅助因子。 它的错误率非常低。 T7 聚合酶的分子量为 99 kDa。

T7 聚合酶已以多种形式结晶,并将结构置于 PDB 中。 这些解释了 T7 聚合酶如何与 DNA 结合并转录它。 随着延伸复合体的形成,N 端结构域四处移动。 ssRNAP 拥有 8bp 的 DNA-RNA 杂交体。 [2] β-发夹特异性环(T7 中的残基 739-770)识别启动子; 将其换成 T3 RNAP 中发现的一种,会使聚合酶识别 T3 启动子。 [1]

类似于其他病毒核酸聚合酶,包括来自同一噬菌体的 T7 DNA 聚合酶,T7 ssRNAP 的保守 C 端采用折叠,其组织被比作右手的形状,具有三个子域,称为手指、手掌和拇指 .[3] N-末端不太保守。 它与噬菌体 ssRNAPs 中的螺旋束形成启动子结合域 (PBD),[4] 这一特征在线粒体 ssRNAPs 中没有发现。

T7 聚合酶是单亚基 DNA 依赖性 RNAP (ssRNAP,ingle-subunit DNA-dependent RNAP) 家族的代表性成员。 其他成员包括噬菌体 T3 和 SP6 RNA 聚合酶、线粒体 RNA 聚合酶 (POLRMT,mitochondrial RNA polymerase) 和叶绿体 ssRNAP。[6][7] ssRNAP 家族在结构和进化上与 RNA 聚合酶的多亚基家族(包括细菌和真核亚家族)不同。 与细菌 RNA 聚合酶相反,T7 聚合酶不受抗生素利福平的抑制。 该家族与单亚基逆转录酶和 DNA 聚合酶有关。 [8]

二、T3/T7/SP6 minimum promotor sequences

The +1 base (in bold) is the first base incorporated into RNA. The minimum promoter sequence needed for efficient transcription is highlighted in red.

T3 AATTAACCCTCACTAAAGGGAGA
T7 TAATACGACTCACTATAGGGAGA
SP6 ATTTAGGTGACACTATAGAAGNG

T7 RNA polymerase starts transcription at the underlined G in the promoter sequence. The polymerase then transcribes using the opposite strand as a template from 5’->3’. The first base in the transcript will be a G.

参考资料

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