細菌RNAポリメラーゼによるNp_nNsを伴う5' RNAキャッピングの分子機構

科学分野:

• 分子生物学
• 構造生物学
• 生化学

背景:

• 最近発見された細菌および真核生物におけるジヌクレオシドポリリン酸によるRNAキャッピング。
• 提案されている機構は、非標準的な開始ヌクレオチドとしてのRNAポリメラーゼによる直接的な取り込みを含む。
• RNAポリメラーゼ活性部位におけるジヌクレオシドポリリン酸の結合機構は不明のままである。

研究 の 目的:

• ジヌクレオシドポリリン酸を用いた転写開始機構の調査。
• RNAポリメラーゼへのジヌクレオシドポリリン酸結合の構造的基盤の解明。

主な方法:

• 様々なDNA鋳型およびジヌクレオシドポリリン酸を用いたインビトロ転写開始アッセイ。
• モデルRNAポリメラーゼとして*T. thermophilus*由来のものを使用した。
• 転写開始複合体のクライオ電子顕微鏡構造を決定した。

主要な成果:

• 転写開始部位は、鋳型とジヌクレオシドポリリン酸の適合性によって異なる。
• クライオ電子顕微鏡構造により、ジヌクレオシドポリリン酸の両方のヌクレオ塩基部分がDNA鋳型と相互作用することが示された。
• 最初のヌクレオチドはワトソン・クリック対合を介して、2番目のヌクレオチドは逆ワトソン・クリック対合を介して対合する。

結論:

• RNA転写のジヌクレオシドポリリン酸開始の構造的説明を提供する。
• 非標準的なヌクレオチド取り込みに対するRNAポリメラーゼ活性部位の適応性を強調する。
• RNAキャッピングおよび転写開始機構の理解を深める。