גורם שעתוק

בביולוגיה מולקולרית, גורם שעתוק (באנגלית: Transcription factor) הוא חלבון הנקשר לרצף DNA ספציפי, הנמצא לפני החלק המקודד של הגן, ובכך משפיע על שעתוק הגן ל-mRNA.

ביחד עם פרומוטורים להליקאז, גורמי שעתוק הם הבסיס לרשת הוויסות והבקרה הגנטית.

גורמי שעתוק יכולים להיות מופעלים באופן סלקטיבי על ידי חלבונים אחרים, לרוב כשלב אחרון בהעברת אותות (Signal transduction). גורמי שעתוק מווסתים את שעתוקם של גנים בכל היצורים החיים הידועים: בעלי חיים, צמחים, פטריות, פרוטיסטים וחיידקים.

גורמים בסיסיים ורגולטוריים

ניתן לחלק את גורמי השעתוק לשתי קבוצות עיקריות: בסיסיים ורגולטוריים.

גורמי שעתוק בסיסיים (בזליים) הם חלבונים הנקשרים ל-DNA באופן קבוע והנמצאים בכמות קבועה בגרעין התא. דוגמה לחלבון שכזה הוא TBP (ראשי תיבות באנגלית של TATA-box Binding Protein, "חלבון קושר לתיבת TATA"). חלבון זה, המהווה חלק מקומפלקס החלבונים TFIID, נחוץ לשעתוקם של רוב הגנים ברמות נמוכות (בזליות).

גורמי שעתוק רגולטוריים (רגולציה = בקרה) הם חלבונים הנקשרים ל-DNA רק אחרי גירוי חיצוני, ובכך גורמים לעלייה או לירידה חדה בשעתוקם של גנים שונים. גורמי שעתוק רגולטוריים מופעלים על ידי שינויים במבנה המרחבי המאפשרים להם לחדור לגרעין התא או להיקשר ל-DNA או לגורמי שעתוק אחרים וכך לפעול. דוגמה לגורם שעתוק רגולטורי הוא קולטן אסטרוגן. חלבון זה קושר את ההורמון אסטרוגן וכתוצאה מכך עולה האפיניות שלו ל-DNA. עם קשירתו של קולטן אסטרוגן ל-DNA מקודדים גנים שונים לדוגמה אלו הקשורים בהתעבות רירית הרחם.

מוטיבים חלבוניים בגורמי שעתוק

למרות שידועים אלפי גורמי שעתוק, ביצורים אֵיקַרְיוֹטִים ישנם ארבעה מבנים בסיסיים לחלבונים המשמשים כגורמי שעתוק:

סליל-סיבוב-סליל (Helix-turn-helix): נקשר לבקע המרכזי של ה-DNA.
אצבעות אבץ (Zinc fingers): מתפקד כפלטפורמה מבנית לקישור DNA.
רוכסן לאוצין (Leucine zipper): מתפקד בהתקשרות בין גורמי שעתוק.
סליל-לולאה-סליל בסיסי (Basic-helix-loop-helix): קושר DNA עם שני סלילי אלפא המכילים חומצות אמינו בסיסיות הנקשרות על ידי לולאה ויוצרים דימר (קומפלקס של שני חלבונים זהים).