- 真核生物における転写は、転写開始前複合体（pre-initiation complex, PIC）とRNAポリメラーゼ（RNAP）Ⅱ（以下、Pol Ⅱ）の協働によって進行する。今回、Eva Nogales (LBNL)らの米国チームがヒトにおける転写開始機構の構造基盤をクライオ電顕によって分析した成果（２ 論文）を、Patrick Cramer (MPI)らドイツチームが酵母（Saccharomyces cerevisiae）についてクライオ電顕とX線結晶構造解析によって分析した成果（３ 論文）が、Nature 誌5月19日号（オンライン出版は5月11日付）に掲載された。また、両論文は同号のNews & Viewsに取り上げられた（１ NEWS & VIEWS）。
- 本記事の挿入図について
- 挿入図１は、転写開始と転写伸長のモデル図
- 挿入図２は、今回PDBに登録された13エントリーの中から、ヒトにおける基本転写因子とPol ⅡにDNAが二本鎖のまま組み込まれている閉鎖型複合体（closed complex, CC）の構造5IYAと、二本鎖がほどかれたプロモーターを組み込んでいる開放型複合体（open complex, OC）の構造5IYBの一部
- 構造解析から得られた転写開始における転写因子の配置と核酸の軌跡は、ヒトと酵母とで一致し、また、これまでの報告とも整合したが、閉鎖型複合体から開放型複合体への遷移に関与する転写因子と分子機構は異なっていた。その原因としてTFⅡHが酵母には存在しないなど転写に関わる要素の種依存性が考えられるが、双方のモデルが、TFⅡB、TFⅡEおよびTFⅡFのフレキシブルな領域のわずかなコンフォメーション変化を含んでいることから、原因解明には、時空間的により高分解能な構造解析が必要である。
- 今回得られた知見の上に立って、今回の構造解析には含まれていなかった転写メディエーター複合体やPol Ⅱの最大のサブユニットのC末端ドメインの構造解析、あるいは、各サブユニットの可視化などによって、遺伝子発現調節機構が詳らかにされていくことが期待される。
２ EMデータ→EMDB-8132: Human holo-PIC in the open state（分解能 8.6 Å）
２ EMデータ→EMDB-8133: Human holo-PIC in the initial transcribing state（分解能 7.9 Å）
２ EMデータ→EMDB-8134: Human holo-PIC in the initial transcribing state (no IIS)（分解能 6.3 Å）
２ EMデータ→EMDB-8135: Human core-PIC in the closed state（分解能 5.4 Å）
２ EMデータ→EMDB-8136: Human core-PIC in the open state（分解能 3.9 Å）
２ EMデータ→EMDB-8137: Human core-PIC in the initial transcribing state（分解能 3.9 Å）
２ EMデータ→EMDB-8138: Human core-PIC in the initial transcribing state (no IIS)（分解能 3.9 Å）
２ EMデータ→EMDB-8131: Human core TFIIH bound to DNA within the PIC（分解能 10 Å）
２ 構造→5IY6: Human holo-PIC in the closed state
２ 構造→5IY7: Human holo-PIC in the open state
２ 構造→5IY8: Human holo-PIC in the initial transcribing state
２ 構造→5IY9: Human holo-PIC in the initial transcribing state (no IIS)
２ 構造→5IYA: Human core-PIC in the closed state
２ 構造→5IYB: Human core-PIC in the open state
２ 構造→5IYC: Human core-PIC in the initial transcribing state
２ 構造→5IYD: Human core-PIC in the initial transcribing state (no IIS)
２ 構造→5IVW: Human core TFIIH bound to DNA within the PIC
３ EMデータ→EMDB-3375: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (OC1)（分解能 3.58 Å）
３ EMデータ→EMDB-3378: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (OC3)（分解能 4.35 Å）
３ EMデータ→EMDB-3380: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (OC4)（分解能 3.89 Å）
３ EMデータ→EMDB-3382: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (OC5)（分解能 6.1 Å）
３ EMデータ→EMDB-3383: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (CC)（分解能 8.8 Å）
３ 構造→5FYW: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (OC)
３ 構造→5FZ5: Transcription initiation complex structures elucidate DNA opening (CC)
３ 構造→5IP7: Structure of RNA Polymerase II-Tfg1 peptide complex（分解能 3.52 Å）
３ 構造→5IP9: Structure of RNA Polymerase II-TFIIF complex（分解能 3.9 Å）
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