Human mitochondrial transcription factor A (h-mtTFA), a nucleus-encoded DNA binding protein, is the only accessory protein known to be required for accurate and efficient promoter recognition by mammalian mitochondrial RNA polymerase. Not only does this protein interact specifically with the upstream region of the promoters, the heavy-strand promoter (HSP) and the light-strand promoter (LSP), it also has high affinity for nonspecific DNA sequence. Cloning of the gene for h-mtTFA and nucleotide sequence analysis revealed that h-mtTFA is homologous to a group of nuclear high mobility group (HMG) proteins which have been implicated in diverse functions such as chromatin compaction and transcription stimulation. DNA binding sites for h-mtTFA have been deduced from the alignment with target sequences of related HMG proteins, methylation interference studies, and DNase I footprinting analysis. It remained unclear, however, whether this represents the only or the optimal binding sites for interaction with h-mtTFA.
We have therefore utilized a SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment) analysis to define the nature of the h-mtTFA binding site, the range of DNA sequences recognized by the h-mtTFA proteins. There were two GTT (CTT) sites in several clones that have higher affinity. Furthermore, substitution of TT in GTT to CC or GG decreased the degrees of binding. These studies suggest that GTT is the consensus sequence as shown in sequence logos. LSP and HSP were more similar than other h-mtTFA binding regions to SELEX-generated sequence logos pattern.
사람 미토콘드리아 전사인자 A (h-mtTFA)는 핵에서 발현되는 DNA 결합 단백질로, 포유류 미토콘드리아 RNA 중합 효소가 프로모터를 정확하고 효과적으로 인지하는데 필요한 부속 단백질이다. h-mtTFA는 미토콘드리아 DNA의 프로모터인 heavy-strand promoter (HSP)와 light-strand promoter (LSP)의 상위 부분에 특이적으로 결합할 뿐만 아니라, 비특이적인 DNA 서열에도 결합하는 특징이 있다.
h-mtTFA의 유전자 클로닝과 뉴클레오타이드 서열 분석 결과, chromatin compaction과 전사 촉진 등 다양한 기능을 하는 것으로 알려진nuclear high mobility group (HMG)과 유사한 것으로 나타났다. h-mtTFA의 DNA 결합 위치는 HMG 단백질의 결합 서열에 의한 alignment나 methylation interference 연구, DNase I footprinting 분석 등을 통해 알려져 있으나, 최적의 결합 위치와 서열은 아직 보고되어 있지 않다.
h-mtTFA 단백질이 인식하는 DNA 서열과 성질을 분석하기 위해 SELEX 방법을 이용한 결과, 이 단백질에 강하게 결합한 클론에는 GTT (CTT)가 두 번 존재했다. 더욱이, GTT에서 TT를 CC나 GG로 치환하니 결합력이 떨어졌다. 따라서, sequence logo에서도 보듯이 GTT가 consensus 서열로 생각된다. LSP와 HSP는 다른 h-mtTFA 결합 부위보다 SELEX에서 얻은 sequence logos 패턴과 더 비슷했다.
