トランスクリプション開始複合構造は,DNA開口を解明する
C Plaschka1, M Hantsche1, C Dienemann1
1Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Department of Molecular Biology, Am Fassberg 11, 37077 Göttingen, Germany.
Nature
|May 20, 2016
まとめ
研究者は,酵母による転写開始複合体を視覚化するために,冷凍電子顕微鏡を用いた. 遺伝子の活性化時に DNAがどのように開かれ 閉じ込められるかを明らかにし 転写を開始するための統一モデルを提供しました
科学分野:
- 分子生物学
- 構造生物学
- 遺伝学
背景:
- ユカリオットの遺伝子転写の開始には,RNAポリメラーゼ (Pol) II複合体の組み立てとプロモーターDNAの開きが含まれます.
- このプロセスの正確な構造的メカニズムを理解することは 遺伝子調節を解読する上で極めて重要です
研究 の 目的:
- 異なるDNA状態 (閉ざされた状態と開いた状態) で酵母転写開始複合体の高解像度構造を決定する.
- トランスクリプションの開始時にDNAの位置づけ,開き,テンプレート鎖の負荷を制御する分子相互作用を解明する.
主な方法:
- クリオ電子顕微鏡 (cryo-EM) を用いて,酵母初期複合体の構造を得ました.
- 高解像度構造データ (8.8 Å,3.6 Å) は,それぞれ閉ざされたDNAと開いたDNAの複合体で得られた.
主要な成果:
- 詳細な構造は,TATA-box-binding protein (TBP) と転写因子 (TFIIA,TFIIB,TFIIE,TFIIF) がPol II裂け目にどのように位置し,DNAを保持しているかを明らかにした.
- DNAの開口は,Pol IIクランプとTFIIEの"拡張翼のヘリックス"ドメインの近くで,TFIIHとは独立して観察された.
- TFIIEの"E-リボン"ドメインのアロステリック結合は,阻害するタンパク質要素の位置変更によってテンプレートストレッドの負荷を容易にする可能性があります.
結論:
- 広範囲なタンパク質-DNAおよびタンパク質-接触を通じて開いたプロモーターDNAを捕獲することを強調したトランスクリプション開始のための統一モデルが提案されています.
- この発見は,真核生物の遺伝子転写の初期の出来事に関する重要な構造的洞察を提供します.
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