Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

11.17 O FATOR SIGMA ESTABELECE CONTATO DIRETO COM O DNA 281
portanto, em posição para comarar pares de bases
adjacentes. A FIGURA 11.36 mosrra que aminoácidos
posicionados :,1.0 longo de uma face da a-hélice
na região 2.4 comaram as bases nas posições -12 a-
1 O da seqüência -1 O do promoror.
A região 2.3 assemelha-se às proreínas que se
ligam a ácidos nucléicos de fira simples e está envolvida
na reação de desnamração. As regiões 2.1 e
2.2 (que compreendem a porção mais conservada
de sigma) esrão envolvidas na interação com a enzima
cerne. Assume-se que todos os fatores sigma
se ligam às mesmas regiões da polimerase cerne,
garantindo que as reações são competirivas.
.A região N-terminal de cr7° apresema funções
regulatórias importantes. Quando esta é removida,
a proteína reduzida torna-se capaz de ligar-se especificamente
a seqüências promotoras. Isto sugere
que a região N-terminal se comporta como um domínio
auro-inibidor. Este obsrrui os domínios de
ligação ao DNA quando 0 70 está livre. A associação
com a enzima cerne alrera a conformação de
sigma de forma que a inibição é abolida, e os domínios
de ligação ao DNA podem estabelecer conraro
com o DNA.
A FIGURA 11.3 7 esquematiza a modificação conformacional
do fator sigma na formação do complexo
aberto. Quando o fator sigma se liga à polimerase
cerne, o domínio N-terminal afasta-se em
~20 A dos domínios de ligação ao DNA, e estes se
separam um do outro por ~ 15 A, provavelmente
para adquirir uma conformação mais alongada,
apropriada para realizar contaras com o DNA. Mutações
nas seqüências -10 e -35 impedem a ligação
de cr70 (com a região N-terminal deletada) ao DNA,
sugerindo que 0 70 estabelece conrato com as duas
seqüências simulraneamente. lsso implica que um
fàcor sigma deve ter uma estrutura preferencialmente
alongada, esrendendo-se sobre os ~68 A das duas
volras do DNA.
Na holoenzima livre, o domínio N-terminal está
localizado no sítio ativo dos componentes da enzima
cerne, essencialmente mimetizando o local que
será ocupado pelo DNA quando um complexo de
transcrição é formado. Quando a holoenzima forma
um complexo aberto no D NA, o domínio N­
terminal de sigma é deslocado do sítio ativo. Sua
relação com o restante da proteína é, portanto,
muito flexível; a relação é modificada quando o fator
sigma se liga à enzima cerne e novamente quando
a holoenzima se liga ao DNA.
Comparações de estruturas cristalinas da enzima
cerne e da holoenzima revelam que o fator sigma
se situa amplament~ na superfície da enzima
cerne. A FIGURA 1!1.38 mostra que esta possui uma
estrutura alongada que se estende além do sítio de
Posição -13-12-11-10..9-8-7
FIGURA U.36 Aminoácidos na a -hélice 2.4 de cr 70 mantêm
contato com bases específicas na fita codificadora da seqüência
promotora -10.
O DNA desloca a porção
N-terminal quando há
a formação do complexo
com o DNA
Domínios de ligação ao DNA
•
Região N-terminal
FIGU RA 11.3 7 A região N-terminal de sigma bloqueia as regiões
de ligação ao DNA de se ligarem ao DNA. Quando um complexo
aberto é formado, a região N-terminal distancia-se em 20 Ã, e as
duas regiões de ligação ao DNA separam-se por 15 À.
ligação ao DNA. Isso deixa-a em posição para estabelecer
contara com o DNA durante a ligação inicial.
A hélice de DNA deve mover-se por cerca de
16 A a partir da posição inicial, para entrar no sítio
ativo. A FIGURA 11.39 ilustra esse movimento, pela
observação de uma seção transversal inferior do eixo
helicoidal do DNA.
Uma diferença interessante no comportamento
é encontrada no fator cr5 4 . Este leva a RNA polimerase
a reconhecer promotores que apresentam
uma seqüência consenso distinta, com um elemento
conservado em -12 e outro próximo a -24 (ilustrado
na coluna "-35" da Figura 11.32). Assim, a
geometria do complexo polimerase-promotor é diferente
quando sob o controle deste fator sigma.
Outra diferença no mecanismo de regulação é o
fato da transcrição em alto nível dirigida por cr5 4
requerer outros ativadores que se ligam a sítios bas-