Eukaryotic transcription factors as direct nutrient sensors

Kristina Bremec: Evkariontski transkripcijski faktorji kot direktni senzorji hranil

Za celice velja, da morajo biti sposobne prepoznati spremembe v koncentraciji nekega metabolita in se nanje primerno odzvati z aktivacijo ali represijo ekspresije genov, ki sodelujejo pri razgradnji tega metabolita. Pri evkariontski kvasovki Saccharomyces cerevisiae gre za direktno modulacijo transkripcijskih faktorjev z majhnimi molekulami metabolitov.

S. cerevisiae lahko uporabi prednostne ali manj prednostne vire dušika. Prolin, kot manj prednostni vir dušika je kot metabolit v celico transportiran preko Gap1p in Put4p. Da ga celica lahko uporabi kot vir dušika, mora biti v mitohondriju pretvorjen v glutamat. Pretvorba poteče preko aktivacije Put3p, ta pa vključi transkripcijo genov PUT1 in PUT2.
Put3p je transkripcijski aktivator, dimer, vezan na DNA PUT1 in PUT2, ki se pri neposredni interakciji s prolinom spremeni iz transkripcijsko neaktivne v aktivno obliko. Pri tem gre skozi konformacijsko spremembo, rezultat le te pa je razkritje aktivacijske domene proteina.

V primeru galaktoze kot metabolita, govorimo o kontrolirani ekspresiji GAL genov kvasovk, ki zagotavlja kontrolo transkripcije genov, produkti katerih so potrebni za metabolizem galaktoze. V prisotnosti galaktoze so aktivni in galaktoza je pretvorjena v glukozo-1-fosfat. Predlagana sta bila dva modela molekularnega mehanizma s katerim poteče aktivacija GAL genov. Prvi je nedisociacijski, pri katerem aktivacija poteče preko tridelnega kompleksa, tvorjenega med Gal4p, Gal80p in Gal3p, drugi pa je disociacijski in pravi, da Gal80p disocira od Gal4p in pride šele nato v interakt z Gal3p.