The RNA polymerase clamp interconverts dynamically among three states and is stabilized in a partly closed state by ppGpp
The RNA polymerase clamp interconverts dynamically among three states and is stabilized in a partly closed state by ppGpp
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RNA 聚合酶夹在三种状态之间动态地相互转换，并通过 ppGpp 稳定在部分闭合状态
DOI：
10.1101/278838
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Duchi D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Duchi D
RNA聚合酶（RNAP）含有一个移动的结构模块，即“钳”，其形成RNAP活性中心裂缝的一个壁，并且与转录周期的关键方面相关联，包括启动子解链、转录延伸复合物稳定性、转录暂停和转录终止。使用表面固定化RNAP分子的单分子FRET，我们表明RNAP全酶中的钳位存在三种不同的构象状态，并在0.1-1 s的时间尺度上在这些状态之间相互转换。类似的研究证实RNAP钳在开放复合体（RPO）和初始转录复合体（RPITC）中是闭合的，包括暂停的初始转录复合体，并且表明在这些复合体中，钳不表现出动态行为。我们还表明，严格的反应alarmone ppGpp，重编程转录在氨基酸饥饿应激，选择性地稳定部分关闭的钳状态，并防止钳开放，这些结果提高了可能性，ppGpp控制启动子开放通过调节钳动力学。
RNA polymerase (RNAP) contains a mobile structural module, the ‘clamp,’ that forms one wall of the RNAP active-center cleft and that has been linked to crucial aspects of the transcription cycle, including promoter melting, transcription elongation complex stability, transcription pausing, and transcription termination. Using single-molecule FRET on surface-immobilized RNAP molecules, we show that the clamp in RNAP holoenzyme populates three distinct conformational states and interconvert between these states on the 0.1–1 s time-scale. Similar studies confirm that the RNAP clamp is closed in open complex (RPO) and in initial transcribing complexes (RPITC), including paused initial transcribing complexes, and show that, in these complexes, the clamp does not exhibit dynamic behaviour. We also show that, the stringent-response alarmone ppGpp, which reprograms transcription during amino acid starvation stress, selectively stabilizes the partly-closed-clamp state and prevents clamp opening; these results raise the possibility that ppGpp controls promoter opening by modulating clamp dynamics.
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