RNA聚合酶(RNA Polymerase)(I)
RNA聚合酶(RNA Polymerase)(I)
國立新莊高級中學陳偉民退休教師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
RNA聚合酶(縮寫為RNAP或RNApol)為合成RNA所需的酶。在細胞中,以DNA基因做為模板,製造RNA鏈的過程稱為轉錄,RNAP為轉錄必需的酶。RNA聚合酶是生命必需的物質,在所有生物及許多病毒中均存在此種酶。以化學術語來說,RNAP是一種核苷酸轉移酶(nucleotidyl transferase),在RNA轉錄本的3’端進行核糖核苷酸的聚合反應。
歷史
在1960年,懷斯(Sam Weiss)、史帝文斯(Audrey Stevens)和何威茲(Jerard Hurwitz)三人各自發現RNAP。不過,1959年諾貝爾醫學奬頒給了歐秋雅(Severo Ochoa)和亞瑟‧科恩柏格(Arthur Kornberg),表彰他們發現了RNAP,不過事後證實他們發現的是聚核苷酸磷酸解酶(polynucleotide phosphorylase.)。
在2006年,諾貝爾化學奬頒給羅傑‧科恩柏格(Roger Kornberg),以表彰他建立了轉錄過程的各個步驟中,RNA聚合酶的詳細分子影像。
轉錄之操控
操控基因轉錄的過程,會影響基因表現的模式,因此,使細胞能適應變遷中的環境,在生物體內發揮特殊的功能,維持生存所需的基本代謝反應。
RNAP可以受特定的DNA序列影響,啟動轉錄,這段特定的DNA序列就稱為啟動子。接下來,合成RNA鏈,與做為模板的DNA股互補。在RNA股上增加核苷酸,稱為延長。在真核生物中,RNAP可以合成兩百四十萬個核苷的長鏈(肌肉萎縮蛋白(dystrophin)基因的全長)。RNAP會受特定的DNA序列影響,釋出RNA轉錄本,這段特定的DNA序列位於基因末端,稱為終止子(terminator)。
RNAP的產物包括:
傳訊RNA(mRNA)──在核糖體合成蛋白質時,做為模板。