Signal-dependent dynamics of transcription factor translocation controls gene expression.
Signal-dependent dynamics of transcription factor translocation controls gene expression.
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DOI：
10.1038/nsmb.2192
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发表时间：
2011-12-18
影响因子：
16.8
通讯作者：
O'Shea, Erin K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hao, Nan;O'Shea, Erin K.
关于环境刺激的信息通常使用常见的信号分子来传递，但确保信号特异性的机制并不完全清楚。在这里，我们表明，不同的压力的身份和强度通过调制的幅度，持续时间或频率的核转位的芽殖酵母一般应力响应转录因子Msn 2。通过人工控制的Msn2易位的动态，我们揭示了不同的动态方案差异影响报告基因的表达。使用一个简单的模型，我们预测压力诱导的报告基因表达的单细胞易位动力学。然后，我们表明，自然靶基因的响应Msn2易位的动态调制的影响，在动力学的启动子转换和转录因子结合特性的差异。因此，多种环境信号可以触发单个转录因子的不同性质的动力学，并影响基因表达模式。
Information about environmental stimuli is often transmitted using common signalling molecules, but the mechanisms that ensure signalling specificity are not entirely known. Here we show that the identities and intensities of different stresses are transmitted by modulation of the amplitude, duration or frequency of nuclear translocation of the budding yeast general stress responsive transcription factor Msn2. Through artificial control of the dynamics of Msn2 translocation, we reveal how distinct dynamical schemes differentially affect reporter gene expression. Using a simple model, we predict stress-induced reporter gene expression from single-cell translocation dynamics. We then demonstrate that the response of natural target genes to dynamical modulation of Msn2 translocation is influenced by differences in the kinetics of promoter transitions and transcription factor binding properties. Thus, multiple environmental signals can trigger qualitatively different dynamics of a single transcription factor, and influence gene expression patterns.
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