NusG-mediated Coupling of Transcription and Translation Enhances Gene Expression by Suppressing RNA Polymerase Backtracking.
NusG-mediated Coupling of Transcription and Translation Enhances Gene Expression by Suppressing RNA Polymerase Backtracking.
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DOI：
10.1016/j.jmb.2021.167330
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发表时间：
2022-01-30
影响因子：
5.6
通讯作者：
Gonzalez, Ruben L., Jr.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bailey, Elizabeth J.;Gottesman, Max E.;Gonzalez, Ruben L., Jr.
在细菌中，转录与翻译偶联，并且可以由翻译调节。虽然最近的结构研究表明，N-利用物质G（NusG）转录因子可以作为一个直接的，物理之间的联系，转录RNA聚合酶（RNAP）和铅核糖体，机制研究调查NusG在介导转录-翻译偶联的潜在作用是缺乏的。在这里，我们报告的细胞提取物和报告基因为基础的，在体外生化系统，支持转录-翻译耦合，以及使用该系统来研究NusG耦合的作用。我们的研究结果表明，NusG是耦合所必需的，并且耦合导致的增强的基因表达依赖于NusG直接与前导核糖体相互作用的能力。此外，我们提供了强有力的证据表明，NusG介导的偶联通过一种机制增强基因表达，在该机制中，由NusG拴系到RNAP的前导核糖体抑制RNAP在其DNA模板上的自发回溯，否则会抑制转录。
In bacteria, transcription is coupled to, and can be regulated by, translation. Although recent structural studies suggest that the N-utilization substance G (NusG) transcription factor can serve as a direct, physical link between the transcribing RNA polymerase (RNAP) and the lead ribosome, mechanistic studies investigating the potential role of NusG in mediating transcription-translation coupling are lacking. Here, we report development of a cellular extract-and reporter gene-based, in vitro biochemical system that supports transcription-translation coupling as well as the use of this system to study the role of NusG in coupling. Our findings show that NusG is required for coupling and that the enhanced gene expression that results from coupling is dependent on the ability of NusG to directly interact with the lead ribosome. Moreover, we provide strong evidence that NusG-mediated coupling enhances gene expression through a mechanism in which the lead ribosome that is tethered to the RNAP by NusG suppresses spontaneous backtracking of the RNAP on its DNA template that would otherwise inhibit transcription.
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DOI：
10.1126/science.abb5317
发表时间：
2020-09-11
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Wang C;Molodtsov V;Firlar E;Kaelber JT;Blaha G;Su M;Ebright RH
通讯作者：
Ebright RH
影响因子：
56.9
作者：
O'Reilly, Francis J.;Xue, Liang;Rappsilber, Juri
通讯作者：
Rappsilber, Juri
影响因子：
11.4
作者：
Trautinger, BW;Lloyd, RG
通讯作者：
Lloyd, RG
影响因子：
5.8
作者：
Washburn, Robert S.;Zuber, Philipp K.;Frank, Joachim
通讯作者：
Frank, Joachim
影响因子：
56.9
作者：
Cardinale, Christopher J.;Washburn, Robert S.;Nudler, Evgeny
通讯作者：
Nudler, Evgeny