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张余研究组揭示了新型转录因GcrA的转录激活机制

2018年3月5日, 《Nucleic Acids Research》杂志在线发表了我所张余研究组和美国MIT的Michael Laub研究组合作题为“Structural insights into the unique mechanism of transcription activation by CaulobactercrescentusGcrA”的研究论文,本文揭示了新型转录因子GcrA的转录激活机制。

转录是基因表达的主要调控环节。转录调控形式多样,细菌转录调控主要由转录因子实现。它们能够特异性的结合到基因调控区域,通过促进或抑制RNA聚合酶与调控基因启动子结合,从而实现转录激活或转录抑制。转录因子GcrA存在于𝛼变形菌门,是重要的细胞周期调控蛋白,与传统的转录因子不同,GcrA以单体发挥功能,能够识别甲基化的特征DNA序列,并且能够结合在基因转录起始位点上游或者下游激活转录。

在该研究中,作者分别解析了GcrA-DBD(DNA结合结构域)与甲基化DNA的复合物晶体结构,以及GcrA-CTD与转录起始因子σA2的复合物晶体结构,揭示了其识别m6A甲基化修饰的分子机制,并且提出了GcrA同时结合DNA与RNAP的模型,即GcrA-CTD通过与σA2结合铆钉在RNAP,随后通过GcrA-DBD与DNA的相互作用将RNAP招募到具有GcrA调控基因的识别位点,GcrA-DBD与GcrA-CTD之间的大约50个氨基酸柔性区域能够使GcrA识别位于启动子DNA不同位置的基序(-30上游、-20附近、+10、+20附近;编号基于转录起始位点)。该研究成果提出了以GcrA为代表的一种新型转录激活机制。

论文第一作者为张余课题组武霄仙博士和MIT 的Diane L Haakonsen博士。MIT研究员Michael T Laub和张余研究员为共同通讯作者。此工作得到了国家自然科学基金面上项目、青年千人计划、中科院前沿科学重点研究计划资助。

文章链接:https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gky161/4920855


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