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RNAポリメラーゼプロモーターの構造 溶解中間の解き放たれたDNA

  • 0Laboratory of Molecular Biophysics, The Rockefeller University, New York, NY, USA.
Nature +

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2019年1月11日

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2019年1月11日

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まとめ

この要約は機械生成です。

研究者らは,RNAポリメラーゼ (RNAP) プロモーターの溶解中間物質を,冷凍EMを用いて視覚化した. 重要な構造的特徴であるフォークループ2とスイッチ2は,遺伝子転写のためのDNA開口を制御します.

科学分野

  • 分子生物学
  • 構造生物学
  • 生物化学

背景

  • 転写開始は,オープンプロモーター複合体を形成するRNAポリメラーゼ (RNAP) によって調節される.
  • このプロセスは,DNAを解き放つことと,テンプレート鎖をRNAP活性部位にロードすることを含む.
  • 不明な構造を持つ一時的な中間物質は,開いた複合体の形成の間に形成されます.

研究 の 目的

  • 部分的に溶けた中間物質を含む細菌のRNAP促進DNA複合体の構造を決定する.
  • RNAPによるプロモーターDNA溶解の構造的メカニズムを解明する.
  • DNAの解き放たれを制御する特定のRNAPの構造的特徴の役割を理解する.

主な方法

  • 高解像度構造を得るために,冷凍電子顕微鏡 (cryo-EM) が使用された.
  • 細菌のRNAPプロモーターDNA複合体を分析した.
  • 部分的に溶けた中間物質の構造が解明された.

主要な成果

  • CRYO-EM構造は RNAPの裂け目の中で進行するプロモーターの融解の遅い段階を明らかにした.
  • フォークループ2とスイッチ2は,活性部位へのDNAアクセスを制限する重要な構造要素として特定されました.
  • 構造は,テンプレートDNAの入力のためのRNAPクランプ開口の必要性を説明します.

結論

  • フォークループ2とスイッチ2によって媒介されるRNAP裂け目内で遅いプロモーター溶解のステップが発生する.
  • これらの構造的特徴は,DNAの解き放たれとRNAPクランプの開きを制御する上で重要な役割を果たします.
  • 遺伝子発現を促進する,プロモーターDNA開封の共通のメカニズムは,おそらく生命のあらゆる領域に存在します.

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