Structural basis of higher-order complexes connecting transcription and its related functions

连接转录及其相关功能的高阶复合体的结构基础

• 批准号: 20H05690
• 负责人: 関根 俊一
• 金额: $ 121.06万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-08-31 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H05690/
• 关键词: RNAポリメラーゼ; ヌクレオソーム; 転写因子; リボソーム; クライオ電子顕微鏡; 転写伸長因子; ヒストンシャペロン; 転写終結因子; ncRNA; Rho; クライオ電顕

DNAの遺伝情報をRNAに転写する巨大なタンパク質複合体であるRNAポリメラーゼは、細胞内の多数の分子と相互作用し、様々な生命機能を支えるハブとして機能している。しかしながら、転写と様々な機能との接点で形成される分子の実体やその構造、機能や制御のメカニズムはほとんど分かっていない。これらの高次複合体の構造解析を行い、重要な生命機能の分子メカニズムを解明するために、本年度は以下のように研究を進めた。真核生物では、ゲノムDNAはヌクレオソームを基本単位とするクロマチン構造をとって細胞核内に収納されている。我々は、クライオ電子顕微鏡を用い、RNAポリメラーゼII (RNAPII)がヌクレオソーム構造を保持しながらヌクレオソームを通過する仕組みを初めて明らかにした。RNAPIIは、ヒストンシャペロンおよび転写伸長因子の助けを借りて、前方にあるヌクレオソームを一旦解体し、後方で再度組み立て直すことによってそれを達成していた。また、クロマチンの主要な構成要素であるリンカーヒストンの転写伸長に及ぼす影響を調べるために、リンカーヒストンH1が結合したクロマトソームを用いた解析を行い、H1が転写に阻害的に働くメカニズムの一端を明らかにした。RNAポリメラーゼ (RNAP)は、遺伝子の末端まで転写を行うと、DNAとRNAを解離して転写を終結する。細菌の多くの遺伝子の転写終結を担う転写終結因子Rho（ATP-dependent RNA helicase）はRNAを転写中のRNAP伸長複合体と新生RNAに結合し、RNAとDNAをRNAPから解離させる。クライオ電子顕微鏡を用い、Rhoが転写伸長複合体に結合した状態の構造を初めて捉えることに成功した。

The DNA is sensitive to the RNA. The combination of the RNA, the interaction of most of the molecules in the cell, and the ability of the life machine to support the transmission of the machine. The mechanical contact is formed by the mechanical contact, and the mechanical system is built, and the mechanical system is used to control the mechanical contact. In this year, the high-order replicates have been constructed and analyzed, and the important vital molecules have been explained. This year, the following studies have been carried out. In eukaryotes, the basic position of the eukaryote is known as the DNA virus. We do not know how to use the microphone, the RNA, the II (RNAPII), the microphone, the computer, the microphone, the RNAPII. The RNAPII, the system, the system, the growth factor, the elongation factor, the elongation factor, the elong The main components of the system are as follows: do you want to know how to extend the length and how to make sure that you don't know how to do it? you can use the information to analyze the line, and the H1 to write the information at the end of the block. RNA, write a line at the end of the child, and dissociate a line from DNA RNA. Write a line at the end of the sub-box (RNAP). The mutant gene of bacteria is responsible for the writing of Rho (ATP-dependent RNA helicase) RNA. The RNAP elongation complex is used to bind the new RNA gene, and the RNAi DNA fragment RNAP is used to isolate DNA. The microphone and Rho microprocessor are used to write the elongation complex combined with the state of the device to make the initial data acquisition and success.

项目成果

Structural Basis of Nucleosome Transcription by RNA Polymerase II

RNA 聚合酶 II 核小体转录的结构基础

• 发表时间: 2020
• 作者: Takeda H;Tsutsumi A;Nishizawa T;Lindau C;Busto JV;Wenz L-S;Ellenrieder L;Imai K;Straub SP;Mossmann W;Qiu J;Yamamori Y;Tomii K;Suzuki J;Murata T;Ogasawara S;Nureki O;Becker T;Pfanner N;Wiedemann N;Kikkawa M;Endo T;Shun-ichi Sekine
• 通讯作者: Shun-ichi Sekine

転写伸長におけるヌクレオソームの崩壊と再構築機構の構造生物学的解析

转录延伸过程中核小体塌陷和重塑机制的结构生物学分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 鯨井智也;江原晴彦;白水美香子;関根俊一;胡桃坂仁志
• 通讯作者: 胡桃坂仁志

エピゲノムで新たな解明が進む「先天性疾患」

通过表观基因组新阐明的“先天性疾病”

• 发表时间: 2021
• 作者: Watanabe S;Hoshina T;Kojiro M;Kusuhara K.;佐野伸一朗
• 通讯作者: 佐野伸一朗

Structural basis of nucleosome transcription by the RNAPII elongation complex

RNAPII延伸复合物核小体转录的结构基础

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中雅明;ファムナムハイ;中根了昌;大矢忍;吉田博;Sekine Shun-ichi
• 通讯作者: Sekine Shun-ichi

クライオ電子顕微鏡ハンドブック

冷冻电子显微镜手册

• 发表时间: 2023
• 作者: Segawa Katsumori;21人;Nagata Shigekazu;渡部 聡 稲葉 謙次
• 通讯作者: 渡部 聡 稲葉 謙次