Structure-function analysis of the RNA polymerase cleft loops elucidates initial transcription, DNA unwinding and RNA displacement.
Structure-function analysis of the RNA polymerase cleft loops elucidates initial transcription, DNA unwinding and RNA displacement.
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DOI：
10.1093/nar/gkm1086
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发表时间：
2008-02
影响因子：
14.9
通讯作者：
Thomm M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Naji S;Bertero MG;Spitalny P;Cramer P;Thomm M
来自古细菌激烈火球菌 (Pfu) 的 RNA 聚合酶 (RNAP) 的活性中心裂口与酵母 RNAP II 的活性中心裂口几乎相同，包括四个突出环：盖子、舵、叉 1 和叉 2。在这里，我们对缺乏这些裂口环的重组 Pfu RNAP 变体进行结构-功能分析，并分析每个环在转录周期不同阶段的功能。除叉 1 外，所有裂口环都是启动子指导的转录和有效延伸所必需的。未引发的从头转录需要叉2，盖子对于引发的初始转录是必需的。对含有预熔化气泡的模板的分析表明，上游 DNA 的倒带驱动 RNA 从模板中分离。在延伸过程中，下游 DNA 链分离需要模板链与开关 2 中的不变精氨酸结合，并且叉 2 中的不变精氨酸与非模板链明显相互作用。
The active center clefts of RNA polymerase (RNAP) from the archaeon Pyrococcus furiosus (Pfu) and of yeast RNAP II are nearly identical, including four protruding loops, the lid, rudder, fork 1 and fork 2. Here we present a structure–function analysis of recombinant Pfu RNAP variants lacking these cleft loops, and analyze the function of each loop at different stages of the transcription cycle. All cleft loops except fork 1 were required for promoter-directed transcription and efficient elongation. Unprimed de novo transcription required fork 2, the lid was necessary for primed initial transcription. Analysis of templates containing a pre-melted bubble showed that rewinding of upstream DNA drives RNA separation from the template. During elongation, downstream DNA strand separation required template strand binding to an invariant arginine in switch 2, and apparently interaction of an invariant arginine in fork 2 with the non-template strand.
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