轉錄

RNA聚合酶(RNA polymerase)

/ R-N-A po-LIM-er-ase /

如果轉錄是用手抄寫菜譜,那麼RNA聚合酶就是那隻手——真正動筆的分子機器。它是一種大型的酶,能夾住DNA、把兩條鏈撬開、讀取其中一條,並一次添加一個原料,縫合出一條匹配的RNA鏈。沒有它,轉錄寸步難行。

在機械上,RNA聚合酶是一個多蛋白複合體,形狀有點像緊握DNA的蟹鉗。其內部含有一小段未配對DNA構成的開放氣泡,以及一個把進來的核糖核苷酸連接起來的催化位點。每個新核苷酸都被加到正在增長的RNA的3'端,反應由細胞各處通用的那類富能原料驅動——核糖核苷三磷酸(ATP、GTP、CTP、UTP),它們扣上來、在成鍵時釋放出兩個磷酸。關鍵在於,與複製中的DNA聚合酶不同,RNA聚合酶能從零開始合成一條全新的鏈——它不需要預先做好的引子。它的校對能力也只是中等,因此轉錄比複製略不精確,但這無傷大雅,因為RNA副本是臨時的、且成批量地大量製造。

不同的生命形式運行的這種機器數目不同。細菌只用一種核心RNA聚合酶,在可替換的西格瑪因子引導下,轉錄它們所有的基因。真核生物則分工給三種專門的酶——RNA聚合酶I、II、III——各自製造不同類別的RNA。由於RNA聚合酶不可或缺,且細菌的版本與我們的不同,它是絕佳的藥物靶點:用於治療結核病的抗生素利福平,正是靠卡住細菌的這種酶而起效。

大腸桿菌的細菌核心酶由若干亞基組成(兩個α,外加β、β'和ω)。再加上一個西格瑪因子,就構成了能找到啟動子並啟動轉錄的全酶。

核心酶 + 西格瑪因子 = 在細菌中識別啟動子的全酶。

別把它和DNA聚合酶弄混:RNA聚合酶製造RNA,不需引子,校對較弱;DNA聚合酶製造DNA,需要引子,校對嚴格。共用的「聚合酶」一詞只表示「能搭建鏈條的酶」。

又稱
RNAPRNA polDNA-dependent RNA polymerase