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科学家发现并揭示新的转录起始检查点

发布时间:2022-05-10 10:29:12 阅读:13842次 来源:科技部

  基因转录是中心法则的关键环节,以DNA为模板产生RNA用于蛋白质合成。发生在基因启动子区的转录起始过程是基因表达调控的核心,细胞在复杂且精密的调控信号下,将抑制或促进转录起始前复合物在基因启动子区的装配,调控后续转录的活性。目前关于转录起始调控机制的研究主要集中在转录起始激活机制,对于转录起始的负调控机制却鲜有报道。

  PIC由RNA聚合酶II(Pol II)和6个通用转录因子(TFIIA,TFIIB,TFIIF,TFIIE和TFIIH)所组成。TFIID首先识别基因启动子,随后依次招募其他通用转录因子和Pol II至启动子装配成完整PIC,最终装配好的PIC磷酸化Pol II CTD并打开启动子双链DNA,起始基因转录。去年徐彦辉团队在Science杂志上连续发表了两篇论文,先后报道了包含TFIID的完整PIC结构和含有转录共激活因子Mediator的转录起始超级复合物(Mediator-PIC)结构,揭示了PIC识别启动子并完成多步骤装配的完整动态过程,以及Mediator促进PIC装配和Pol II CTD磷酸化的分子机制,深入了对基因转录起始激活调控机制的理解。然而包括这两篇研究工作在内,目前关于转录起始调控机制的研究主要都集中在转录起始激活机制,对于转录起始的负调控机制却鲜有报道。

  近日,来自复旦大学的研究团队发现了新的转录起始检查点——RNA聚合酶II相关蛋白(RPAP2),并揭示了其负调控转录起始的分子机制,研究成果发表在《Cell Reports》题为“RPAP2 regulates a transcription initiation checkpoint by inhibiting assembly of pre-initiation complex”。

  研究团队在开展人源Pol II复合物的研究工作中,在纯化人源Pol II复合物时, 意外发现RPAP2与Pol II复合物具有很强的相互作用,进一步通过生化和结构研究,验证了二者能够形成稳定的Pol II-RPAP2复合物。

  RPAP2蛋白自鉴定以来,一直被认为是参与Pol II从细胞质到细胞核内的转运并且具有去除Pol CTD磷酸化功能的磷酸化酶。然而研究人员却发现纯化好的RPAP2既能够结合磷酸化态的Pol II也能够结合非磷酸化状态的Pol II,并且体外活性实验显示,RPAP2不具备明显的Pol II CTD去磷酸化活性。

  研究团队发现细胞内存在一个与RNA聚合酶II(Pol II)紧密相互作用的蛋白——RPAP2,二者能够形成稳定的RPAP2-Pol II复合物,解析人源RPAP2-Pol II的高分辨结构,发现RPAP2蛋白结合在Pol II的jaw结构域附近,与转录起始前复合物的结构存在明显的空间位阻。进一步的体外生化研究发现,RPAP2的结合会阻碍通用转录因子TFIIF与Pol II的结合,抑制基因转录起始活性。

本文链接:https://www.zjby-biotech.com/news/hyzx/1130.html

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