近日,中國科學技術大學生命科學學院教授蔡剛研究組首次破解了“轉錄中央控制器”——仲介體的模塊化結構,顛覆了影響轉錄研究領域長達十餘年的錯誤認識。相關研究成果于5月9日在線發表在《細胞研究》上。 仲介體在轉錄中扮演關鍵角色,被稱為“轉錄中央控制器”。它是由幾十個不同蛋白質組成的龐大的分子機器,由頭部、中部、尾部3個穩定模塊構成;其模塊化結構和亞基組成從低等的酵母到高等哺乳動物高度保守。冷凍電鏡是當前能夠解析完整仲介體三維結構的唯一方法。但受限于結構上的複雜性,已報道的電鏡結構分辨率很低,無法定位各個模塊,甚至頭部模塊的晶體結構對接到仲介體電鏡結構的位置都不確定。原先對於仲介體的模塊化結構認識模糊,且與大量結構和功能實驗數據相抵觸,大大限制了對仲介體精細結構和作用分子機制的認識。 蔡剛研究組長期專注于採用冷凍電鏡解析仲介體的結構和功能,相繼解析了迄今唯一的仲介體冷凍電鏡三維結構(Structure2009)、首個仲介體頭部模塊三維結構(NatStructMolBiol2010)、首個仲介體頭部模塊與RNA聚合酶II的複合物的冷凍電鏡三維結構(Structure2012)和仲介體可解離Cdk8激酶模塊的三維結構(ProteinCell2013);此外,參與解析頭部模塊的首個晶體結構(Nature2011)。在此基礎上,該研究組採取“庖丁解牛”的研究策略,將完整仲介體肢解成各個模塊和模塊的組合,通過細緻比較仲介體及其各個功能模塊組合的精細三維結構,首次清晰劃分了各個模塊,重新定義了仲介體的模塊化的組織架構,顛覆了影響長達十餘年的錯誤模塊劃分。 審稿人認為,“這項工作極大推進了對於仲介體模塊化結構的認識,為闡明仲介體調控轉錄的分子機制打下了堅實的基礎”。 上述研究工作得到了科技部“重大研究計劃”、基金委“優秀青年基金”等項目的資助。 |
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