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一般的に、エンハンサーには1個から複数個の転写制御因子(多くの場合、転写活性化因子)が結合し、プロモーターには転写基本因子(TFIIDなど)が結合する。転写活性化因子および転写基本因子の双方に、メディエーター(mediator)と呼ばれる約30のサブユニットからなるタンパク質複合体が結合する。その結果、DNAはループを形成して、エンハンサーとプロモーターは近づく形となる。RNAポリメラーゼIIは、転写基本因子、メディエーターならびにプロモーターに安定して結合できるようになり、転写の開始する頻度が上昇すると考えられる<ref><pubmed>21330129</pubmed></ref><ref><pubmed>22855826</pubmed></ref><ref><pubmed>22169023</pubmed></ref>。エンハンサーは、プロモーターからの距離が離れていても作用し、３Mbp離れていても機能することがある。上記のループ構造がどのようにして転写を促進するのかについて完全には解明されていない。細胞核の中では、さかんに転写が起きている領域とそうではない領域が存在し、ループ構造が形成されると、その細胞核内の転写が起きている領域へエンハンサーとプロモーターのペアが移動し、転写が開始されるのではないかという可能性も考えられている。いずれにしろ、転写の活性化にはループ構造の重要性が示唆されている。 | 一般的に、エンハンサーには1個から複数個の転写制御因子(多くの場合、転写活性化因子)が結合し、プロモーターには転写基本因子(TFIIDなど)が結合する。転写活性化因子および転写基本因子の双方に、メディエーター(mediator)と呼ばれる約30のサブユニットからなるタンパク質複合体が結合する。その結果、DNAはループを形成して、エンハンサーとプロモーターは近づく形となる。RNAポリメラーゼIIは、転写基本因子、メディエーターならびにプロモーターに安定して結合できるようになり、転写の開始する頻度が上昇すると考えられる<ref><pubmed>21330129</pubmed></ref><ref><pubmed>22855826</pubmed></ref><ref><pubmed>22169023</pubmed></ref>。エンハンサーは、プロモーターからの距離が離れていても作用し、３Mbp離れていても機能することがある。上記のループ構造がどのようにして転写を促進するのかについて完全には解明されていない。細胞核の中では、さかんに転写が起きている領域とそうではない領域が存在し、ループ構造が形成されると、その細胞核内の転写が起きている領域へエンハンサーとプロモーターのペアが移動し、転写が開始されるのではないかという可能性も考えられている。いずれにしろ、転写の活性化にはループ構造の重要性が示唆されている。 | ||
なお、エンハンサーとそれに結合した複数の転写活性化因子から成る複雑な構造体を、enhanceosomeと呼ぶこともある<ref><pubmed>18206362</pubmed></ref>。 | |||
また、多くの場合、エンハンサーに結合した転写活性化因子には、ヒストンアセチルトランスフェラーゼ(histone acetyltransferase; HAT)やクロマチン再構成複合体(chromatin remodeling complex)が結合する。 HATとクロマチン再構成複合体は、エンハンサーおよびプロモーター周辺のクロマチンの状態を変更する。HATのうち、CBPおよびp300は、エンハンサーおよびプロモーターにおけるコアヒストンのN末端をアセチル化する<ref><pubmed>21131905</pubmed></ref><ref><pubmed>19698979</pubmed></ref>。アセチル基は負の電荷を持つため、ヒストンの正の電荷を打ち消してヒストンとDNAの間の結合を弱めると考えられる。アセチル化されたヒストンは、クロマチン再構成複合体が結合する足場となることがある<ref><pubmed>10638745</pubmed></ref>。クロマチン再構成複合体は、ATP依存的にヌクレオソームの配置を変更したり、崩壊させる<ref><pubmed>20513433</pubmed></ref><ref><pubmed>10500090</pubmed></ref>。クロマチンの状態が変更されると、一般的に、より多くの転写制御因子がエンハンサーに結合しやすくなったり、転写基本因子とメディエーターならびにRNAポリメラーゼIIがプロモーター上で集合しやすくなって、転写が促進される。 | |||
エンハンサーは、ヒストンの種類または翻訳後修飾に関して、他の領域と異なる特徴を持つ。エンハンサーでは、ヒストンH3の4番目のリジンがモノメチル化またはジメチル化されている(H3K4me1/ H3K4me2)<ref><pubmed>17277777</pubmed></ref>。さらに、H3.3やH2A.Zと呼ばれるヒストンを含むヌクレオソームが存在する<ref><pubmed>19633671</pubmed></ref>。このヌクレオソームは、通常のヌクレオソームより不安定な性質を持つため解体されやすく、転写制御因子がこのヌクレオソームに置き換わってDNAに結合しやすくなると考えられている。ヒストンH3.3やH2A.Zを含むヌクレオソームは、プロモーターにも存在するが、ヒストンH3の4番目のリジンはトリメチル化されている(H3K4me3)。<br> | エンハンサーは、ヒストンの種類または翻訳後修飾に関して、他の領域と異なる特徴を持つ。エンハンサーでは、ヒストンH3の4番目のリジンがモノメチル化またはジメチル化されている(H3K4me1/ H3K4me2)<ref><pubmed>17277777</pubmed></ref>。さらに、H3.3やH2A.Zと呼ばれるヒストンを含むヌクレオソームが存在する<ref><pubmed>19633671</pubmed></ref>。このヌクレオソームは、通常のヌクレオソームより不安定な性質を持つため解体されやすく、転写制御因子がこのヌクレオソームに置き換わってDNAに結合しやすくなると考えられている。ヒストンH3.3やH2A.Zを含むヌクレオソームは、プロモーターにも存在するが、ヒストンH3の4番目のリジンはトリメチル化されている(H3K4me3)。<br> | ||