真核生物转录的起始

真核生物转录起始点的上游启动序列比原核生物复杂，不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始点上游具有不同的DNA序列，如启动子、启动子上游元件（upstream promoter element，or promoter－proximal element）等近端调控元件和增强子（enhancer）等远隔序列，这些序列可统称为顺式作用元件（cis－acting element）。典型的真核生物基因上游序列如图10－10所示。其中，TATA盒常位于－25，它的共有序列是TATAAAA，富含AT序列，它与原核生物启动子中的－10区域几乎相同，与转录起始点序列也称为起始子（initiator Inr）一起形成核心启动子。有些基因起始点上游没有TATA盒，这部分基因的转录起始过程更为复杂。不同基因的转录起始点序列没有很大同源性，但mRNA的第1位核苷酸基本上都是A，它的两侧均为嘧啶。

图10－10 真核生物基因序列示意图

真核生物转录起始也需要RNA Pol对起始区上游DNA序列进行辨认和结合，生成起始复合物，此过程需要转录因子协助完成。

（一）转录因子

转录因子（transcriptional factor，TF）是参与或调控真核生物转录起始过程的蛋白质。TF能直接或间接识别和结合启动子顺式作用元件，以形成具有活性的转录复合体，故也称为反式作用因子（trans－acting factor）。其中，直接或间接与RNA Pol结合的，又称为通用转录因子（general transcription factor）或基本转录因子（basal transcription factor）。相应于RNA PolⅠ、Ⅱ、Ⅲ的TF，分别称为TFⅠ、TFⅡ、TFⅢ，这些TF绝大多数是不同RNA Pol所特有的，只有个别基本转录因子如TFIID是通用的。

表10－3列出了RNA PolⅡ催化转录所必需的转录因子Ⅱ，它们在真核生物进化中高度保守。

表10－3 参与RNA PolⅡ转录起始的TFⅡ

注：（1）TAF：TBP associated factor，TBP辅因子，种类甚多；（2）TBP：TATA binding protein，TATA盒结合蛋白；（3）CTD：carboxyl terminal domain，RNA PolⅡ大亚基羧基末端结构域

除了通用转录因子外，真核基因的转录起始还有一些与启动子上游元件如GC盒、CAAT盒等顺式作用元件结合的蛋白质，称为上游因子（upstream factor），与远隔调控序列如增强子等结合的反式作用因子，以及在某些特殊生理或病理情况下被诱导产生的可诱导因子（inducible factor）的参与。

（二）转录起始

RNA PolⅡ催化的转录首先合成转录前起始复合物。

第1步，由TATA结合蛋白（TATA－binding protein，TBP）识别并结合至启动子，TBP可结合10bp长度DNA片段，刚好覆盖TATA盒。TFⅡA有时也可参与此过程，以稳定TBP与TATA盒的结合。对于缺乏TATA盒的启动子，TBP则可作为TFIID的一个成分，与TAF形成复合物共同完成与启动子的结合。

第2步，TFⅡB与TBP结合，也同时与DNA结合形成DNA－TFⅡB－TBP复合体，而TFⅡA则协助TFⅡB稳定复合体。

第3步，上述复合体再与由RNA PolⅡ和TFⅡF组成的复合体结合，TFⅡF能防止RNA PolⅡ与DNA非特异性序列的结合，协助RNA PolⅡ靶向性结合启动子。

第4步，TFⅡE与TFⅡH一起加入上述复合体，此时，DNA双螺旋还未解开，可称为闭合转录复合体。TFⅡH具有的解旋酶活性，可解开转录起始点附近的DNA双螺旋，使之成为开放转录复合体，其蛋白激酶活性则使RNA PolⅡ的CTD磷酸化，导致转录复合体变构而启动转录，同样也有转录空泡结构出现。在合成60～70bp的RNA后，TFⅡE和TFⅡH释放，进入转录延长阶段。此后，大多数的TF都会脱落，同时延长因子加入复合体（图10－11）。催化CTD磷酸化的还有周期蛋白依赖性激酶9（cyclin－dependent kinase 9，CDK9），它是延长因子p TEFb（positive transcription elongation factor b）的组成部分。

图10－11 RNA PolⅡ催化的转录过程

RNA PolⅠ、Ⅲ的转录起始与上述过程大致相似。