RNA聚合酶(RNA Polymerase)(II)
RNA聚合酶(RNA Polymerase)(II)
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聚合酶的作用
結合與起始期
在原核生物中,RNA聚合酶的結合,包含α次單元辨認出DNA的上游單元(upstream element)(40至-70鹼基對),以及σ因子辨認出-10至-35區塊。有數個σ因子調控基因表現。舉例而言,在正常條件下,σ70會表現,使RNAP與管家基因結合,而σ32誘使RNAP與熱休克基因結合。
與DNA結合之後,RNA聚合酶由閉合複合體切換成開放複合體。此一變化包括DNA兩股分離,形成解螺旋的DNA區段,長度約有13 bp(鹼基對之縮寫)。根據華生-克里克鹼基對交互作用,核苷酸和模板DNA股之間以鹼基配對。因為DNA要解旋及重旋,所以超線圈(supercoiling)在聚合酶的活性中,占有重要地位。在RNAP前方的DNA區段要解旋,有一補償性正超線圈存在。在RNAP後方的DNA區段要重旋,存在著負超線圈。
延長期
轉錄延長期包含進一步加入核糖核苷酸,以及開放式複合體變成轉錄複合體。因為RNAP與啟動子的結合很強,無法開始形成完整長度的轉錄本。此一階段的轉錄,生成較短的RNA片段,大約只有9 bp,此一步驟稱為退化轉錄。一旦RNAP開始形成較長的轉錄本,它會清除啟動子。此時,-10至-35啟動子區塊瓦解,σ因子脫離RNAP。當σ因子抓緊RNAP的適當位置時,剩餘的RNAP複合體向前移動。17-bp轉錄複合體有8-bp的DNA-RNA混成體,也就是說,有8個鹼基對參與RNA轉錄本與DNA模板股的結合。當進行轉錄時,核糖核苷酸由RNA轉錄本的3’端加入,而且RNAP複合體沿著DNA移動。雖然RNAP看起來沒有3’末端核酸酶(exonuclease)的活性,不會像DNA聚合酶那樣有校對的功能,但有證據顯示,RNAP遇到配對錯誤的鹼基對會暫停,並將錯誤更正。