TATA結合タンパク質

TATA結合タンパク質（ターターけつごうタンパクしつ、英: TATA-binding protein、TBP）とは、TATAボックスと呼ばれるDNA配列に特に結合する基本転写因子のことである。このDNA配列は一部の真核生物の遺伝子のプロモーター領域において転写開始位置の約25塩基対上流で見つかっている^[5]。TBPは、様々なTBPに関連した因子とともにRNAポリメラーゼII転写開始前複合体を作り上げる基本転写因子であるTFIIDを作り上げる^[6]。特有のDNA配列に結合する転写開始前複合体である数少ないタンパク質の1つとして、RNAポリメラーゼIIが遺伝子の転写開始位置に結合する助けとなる。しかしながら、ヒトのプロモーター領域の10-20%にしかTATAボックスが存在しないと考えられている。それゆえ、TBPはRNAポリメラーゼIIの位置決定のみに必要とされているのではないと考えられている。

TBP
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 1TGH, 1C9B, 1JFI, 1NVP, 4ROC, 4ROE, 4ROD, 5IY9, 5IYA, 5FUR, 5IYC, 5IYB, 5IY7, 5IY8, 5IYD, 5IY6
識別子
記号	TBP, GTF2D, GTF2D1, HDL4, SCA17, TFIID, TATA-box binding protein, TATA-binding protein, TBP1
外部ID	OMIM: 600075 MGI: 101838 HomoloGene: 2404 GeneCards: TBP
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 6番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 170,554,302 bp[1] 終点 170,572,870 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 17番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 15,720,150 bp[2] 終点 15,748,641 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • DNA結合 • DNA-binding transcription factor activity • 転写因子結合 • RNA polymerase II cis-regulatory region sequence-specific DNA binding • 血漿タンパク結合 • 酵素結合 • TFIIB-class transcription factor binding • aryl hydrocarbon receptor binding • cis-regulatory region sequence-specific DNA binding • DNA-binding transcription factor activity, RNA polymerase II-specific • RNA polymerase III general transcription initiation factor activity • RNA polymerase II general transcription initiation factor activity • RNA polymerase II core promoter sequence-specific DNA binding • RNA polymerase III transcription regulatory region sequence-specific DNA binding 細胞の構成要素 • 細胞質 • TFIID • male pronucleus • female pronucleus • 核質 • transcription factor TFIIA complex • pronucleus • 細胞核 • transcription preinitiation complex • 高分子複合体 • transcription factor TFIIIB complex • transcription regulator complex 生物学的プロセス • termination of RNA polymerase I transcription • epigenetic maintenance of chromatin in transcription-competent conformation • regulation of transcription, DNA-templated • transcription initiation from RNA polymerase I promoter • transcription, DNA-templated • positive regulation of transcription, DNA-templated • 精子形成 • DNA-templated transcription, initiation • transcription initiation from RNA polymerase II promoter • snRNA transcription by RNA polymerase II • regulation of signal transduction by p53 class mediator • viral process • regulation of transcription by RNA polymerase III • transcription by RNA polymerase II • transcription by RNA polymerase III • RNA polymerase II preinitiation complex assembly • regulation of transcription by RNA polymerase II • RNA polymerase III preinitiation complex assembly • transcription elongation from RNA polymerase I promoter 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	6908	21374
Ensembl	ENSG00000112592	ENSMUSG00000014767
UniProt	P20226	P29037
RefSeq (mRNA)	NM_003194 NM_001172085	NM_013684
RefSeq (タンパク質)	NP_001165556 NP_003185	NP_038712
場所 (UCSC)	Chr 6: 170.55 – 170.57 Mb	Chr 6: 15.72 – 15.75 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

TBPはDNAを80°折り曲げることで二本鎖DNAを解離することに関与している（多くのA-T間の結合はより容易にほどける）。TBPはβシートによる数少ない溝に結合するという点で、特異なタンパク質である。

TBPのもう1つの特異な特徴は、タンパク質のN末端における長いグルタミンの連続である。この領域がC末端のDNAへの結合の活性を調節しており、この調節が転写複合体 (transcription complex) 形成と転写開始に影響を与えている。このポリグルタミン領域をコードするCAGの繰り返しの数が多くなり、結果、ポリグルタミン鎖が伸長する変異は、神経変性である脊髄小脳失調症17型 (SCA17) に関係している^[7]。

転写因子の構成要素としての役割

TBPは真核生物の転写因子であるTFIIDのサブユニットである。 TFIIDはRNAポリメラーゼIIの転写開始前複合体形成の過程において最初にDNAと結合するタンパク質である。TFIIDの遺伝子のプロモーター領域に存在するTATAボックスへの結合は、RNAポリメラーゼIIが転写を行うために必要なほかの因子の補充を開始させる^[8]。その補充された転写因子にはTFIIAやTFIIB、TFIIFも含まれている。それぞれの転写因子は多くのタンパク質のサブユニットの相互作用により形成されており、このことは、転写というものが非常に統制されたプロセスであることを示している。

TBPはRNAポリメラーゼIやRNAポリメラーゼIIIにとってもまた必要な要素であり、また、TBPが3つのRNAポリメラーゼ全てに必要な唯一のサブユニットであると考えられている。

DNAとタンパク質の相互作用

TBPがDNA内でTATAボックスと結合すると、塩基対間にアミノ酸の側鎖が入り込み、部分的に螺旋がほどけたり、普段よりよじれたりすることでDNAがゆがむ。このゆがみにより、タンパク質とDNAの接する面がより広くなる。TBPは、正の電荷を帯びたリシン、アルギニン残基により、DNA内の負の電荷を帯びたリン酸と結合する。DNAの鋭い屈曲は4つの大きなフェニルアラニン残基の突出部が適当な部分に入り込むことで生じる。DNAが屈曲していると、TBPとの接触が増え、したがってDNA-タンパク質間相互作用 (DNA-protein interaction) が増す。

この相互作用が二重らせんをほどくことによりDNAのひずみはより大きくなる。なぜならDNAのこの領域はアデニン、チミン残基が多く、これらの塩基対は2本の水素結合のみで形成されており、二重らせんがほどけやすいためである。二重らせんがほどけることにより塩基があらわになり、RNAポリメラーゼIIが遺伝子の転写を開始することができるようになる。

他のタンパク質との相互作用

TATA結合タンパク質は次のようなタンパク質とタンパク質間相互作用を示す。

• BRF1^[9][10]
• BTAF1^[11][12]
• C-Fos^[13]
• C-jun^[14]
• EDF1^[15][16][17]
• GTF2B^[11][18]
• GTF2A1^{[19][20][21][22][23]}
• GTF2F1^[11][24][25]
• GTF2H4^[11]
• Mdm2^[26][27]
• MSX1^[28][29][30]
• NFYB^[31]
• P53,^[32][33]
• PAX6^[33]
• POLR2A,^[11]
• POU2F1^[34]
• RELA,^[35][36]
• NR2B1^[37]
• TAF1^{[31][38][39][40]}
• TAF10^[31][39]
• TAF11^[31][41][42]
• TAF13^[41]
• TAF15^[43]
• TAF4^[31][44]
• TAF5^[31][39][45]
• TAF6^[31][39][44]
• TAF7^[31][44]
• TAF9.^[31][46]