Nature:重大突破!從結構上揭示RNA聚合酶III轉錄起始機制

2020-12-11 生物谷

2018年1月18日/生物谷BIOON/---根據需要讀取和解析DNA密碼的機制是所有的動物和植物所共有的,而且常常被癌症所劫持。在一項新的研究中,來自英國癌症研究院的研究人員通過使用低溫電鏡技術(Cryo-EM),以前所未有的細節放大和捕捉這種讀取機制的圖片。這項關於這種分子機制如何運行的發現可能為開發癌症治療的新方法開闢新的途徑。相關研究結果於2018年1月17日在線發表在Nature期刊上,論文標題為「Structural basis of RNA polymerase III transcription initiation」。

圖片來自Nature, doi:10.1038/nature25441。


具體而言,這些研究人員以精緻的和前所未有的細節捕捉一種被稱作RNA聚合酶III(PolIII)的分子機器結合到DNA上、將它的兩條鏈分開和準備轉錄DNA密碼時的圖片。

PolIII對所有真核生物(包括所有動物和植物)中的細胞是至關重要的。在癌症中,PolIII更加活躍,從而導致癌細胞產生更多數量的它們生長和增殖所需的構成單元(building block),如組成蛋白的胺基酸,這是因為它們快速地生長和分裂,因此它們能夠變得極其依賴於PolIII複合物中的組分。

PolIII複合物讀取DNA密碼,產生轉移RNA(tRNA),其中tRNA是產生允許細胞生長或製造新細胞所需的蛋白構成單元的一個重要的組成部分。

Cryo-EM具有非常強大的功能,它允許這些研究人員首次能夠觀察到PolIII複合物和輔助分子中的組分彼此間如何相互作用和溝通,這提示著藥物如何可能被用來讓這種複合物分裂。

這些研究人員利用Cryo-EM技術揭示出PolIII複合物為了成功地轉錄DNA密碼改變自我形狀的五個關鍵階段,而且每個階段都可能成為新型抗癌藥物的靶標。

這些研究人員是在酵母細胞中研究這種分子機制的,但是相同的分子機器也用於人體中。(生物谷 Bioon.com)

參考資料:Guillermo Abascal-Palacios, Ewan Phillip Ramsay, FabienneBeuron et al. Structural basis of RNA polymerase III transcription initiation. Nature, Published online:17 January 2018, doi:10.1038/nature25441

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