転写 (生物学)
細菌の転写開始は次の4つの段階を経る。1RNAポリメラーゼがプロモーターを認識し、閉鎖型複合体を形成する。この複合体のDNAとの結合は可逆的であり、平衡定数(KB)は10〜10 Mである。2閉鎖型プロモーター複合体を開放型複合体に変換する。不可逆的であり、反応速度定数(k2)は10〜10である。3さらに初期転写複合体 initial transcribing complex となり、プロモーターに留まっている間に10nt(ヌクレオチド)を合成。4転写産物の先駆けが十分に長くなると、伸長段階に移行するためホロ酵素の立体構造が変化する。この過程をプロモータークリアランス promoter clearance と呼ぶ。4から伸長開始までをプロモータークリアランス時間 promoter clearance time といい、短くても1〜2秒はかかる。
1から2への変化は異性化 isomerization または強い結合 tight binding と呼び、融解は-11から3の短い領域で起きる。σと複合体を形成したRNAポリメラーゼの場合、以降にも調節機構があるとはいえ、実質的に不可逆なため済めばほぼ確実に転写が始まる。異性化にはホロ酵素の著しい変化が2つある。第一にホロ酵素のβとβ'サブユニットは下流DNAをしっかり固定する。第二はσの領域1.1が50Å移動して酵素の外側に出ることである。
これらの実験も、それ以前のほかの実験もRNAポリメラーゼとDNAだけが結びついた複合体を対象としている。すなわち、RNA合成前の転写初期におけるRNAポリメラーゼである。
1 2 RNAポリメラーゼにはDNA用の出入り口が5つある。NTP取り込み通路は[[基質 (化学)|]]であるリボヌクレオチドを触媒活性中心に迎え入れる。RNA出口通路は後の伸長段階で合成したRNA鎖の部分を出すためにある。下流のdsDNAは下流DNA用通路から活性中心溝に入り、ssDNAに分かれる。非鋳型鎖は非鋳型鎖用通路(NT通路)から、鋳型鎖は活性部位を通って鋳型鎖用通路(T通路)から外に出る。2つの一本鎖はホロ酵素の後方で二重らせんに戻る。
↑ σサブユニットは転写開始に最も重要で、ホロ酵素をプロモーターへと誘導するなどの必須な役割を持つ。転写開始が転写において最も遅い段階であるため、σ因子は役割を終えると再利用のため直ちにホロ酵素から分離される。そして、別のコア酵素へと供給される。この循環をσサイクルという。
↑ TRCFはdsDNAに結合すると、 ATPアーゼ活性を活用して転写と同じ5’から3’の方向へ滑るように移動する。停止したRNAポリメラーゼがあれば衝突し、解離させる。損傷の先へ押されて伸長を再開することもある。