Role of the single-molecule memory in transcriptional regulation
Role of the single-molecule memory in transcriptional regulation
批准号:
15370070
负责人:
SHIMAMOTO Nobuo
金额:
$9.66万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份:
2003
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2003 至 2005
中文摘要
几十年来,原核生物早期转录的机制被认为是一个由三个基本步骤组成的序列:开放复合体的形成,化学反应的启动,RNA聚合酶随着RNA的伸长而逃逸出启动子。然而,到目前为止分离到的所有原核和真核RNA聚合酶都具有“流产起始”功能,即在体外反复合成和释放寡聚RNA分子,但其作用尚未确定。作为基于这些开创性工作的最小模型,流产转录本被认为是全长转录本的不成功前体,因此流产合成被认为是序列模型中启动子清除的一个步骤。我们检验了这一假设,发现流产转录本的主要来源是不能产生成熟转录本的复合体。我们将这个复数命名为垂死的复数,并证明了它是由齐次的Pre…形成的进一步分离了RNA聚合酶作为产物复合体,即利用RNA聚合酶启动子复合体的构象作为单分子记忆的转录起始分支途径。我们最终证明了该机制作为一种转录启动的调节机制在大肠杆菌中起作用,当两种构象在RNA伸长的时间尺度上不可逆时,该机制有其生理后果。这是lambda PR和lacUV5启动子的情况,而T7A1和rrnBP1启动子的情况是可逆的。我们发现作为延伸因子的GREA和GREB使一些启动子更具可逆性,并通过从长时间死亡的复合体到迅速消失的生殖性起始复合体的净转化来激活转录。这些因素被发现作用于ATP操纵子的主要启动子cspAP1、rpsAP1、rpsAP3和Labbda PR,证明分支途径在体内起作用。这些起始/延长因子的明显特征不是与DNA结合,而是与RNA聚合酶的次要通道Dks A结合,在严格控制下放大ppGpp的作用。这意味着通过控制可逆性对启动的调控可以与ppGpp和DksA的调控竞争,找到了两种调控机制的串扰。较少
英文摘要
For several decades, the mechanism of in the early transcription in prokaryotes has been assumed to be a sequence of three essential steps : formation of open complex, initiation of the chemical reaction, and escape of the RNA polymerase from the promoter along with RNA elongation. However, all prokaryotic and eukaryotic RNA polymerases so far isolated have been known to perform "abortive initiation", which is an iterative synthesis and release of oligo-RNA molecules in vitro but its role has not been identified. As a minimal model based on these pioneering works, abortive transcripts were assumed to be unsuccessful precursor of the full-length transcripts, and thus abortive synthesis has been supposed to be a step of the promoter clearance in a sequential model. We examined this hypothesis and found that the major source of abortive transcripts is a complex that cannot produce mature transcript. We named this complex moribund complex and proved that it is formed from a homogeneous pre … More paration of RNA polymerase as the productive complex, namely the branched pathway of transcription initiation using the conformations of RNA polymerase promoter complex as a single-molecular memory. We finally proved that this mechanism is working as a regulatory mechanism of transcription initiation in E.coli.This mechanism has its physiological consequence when the two conformations are irreversible in the time scale of RNA elongation. This is the case of lambda PR and lacUV5 promoters and a reversible cases are found for T7A1 and rrnBP1 promoters. We found GreA and GreB, which have been found as elongation factors, make some promoters more reversible and activate transcription by the net conversion from long-lived moribund complex into rapdly disappearing productive initiation complex. The factors were found to work on the major promoter of atp operon, cspAP1, rpsAP1, rpsAP3, and labbda PR, proving that the branched pathway is working in vivo. The distinct feature of these initiation/elongation factors bind not to DNA but to the minor channel of RNA polymerase as DksA that amplify the action of ppGpp in stringent control. This means the regulation of initiation by controlling the reversibility can compete with the regulation by ppGpp and DksA, finding a cross-talk of two regulatory mechanisms. Less
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分子生物学・免疫学キーワード辞典 第2版
分子生物学/免疫学关键词词典第二版
DOI:
--
发表时间:
2003
期刊:
影响因子:
--
作者:
[出原賢治]
通讯作者:
出原賢治
嶋本伸雄: "ナノバイオマシン創製のための技術及び市場性に関する調査研究"バイオインダストリー協会調査委員会(嶋本伸雄委員長). 250 (2003)
Nobuo Shimamoto:“创建纳米生物机器的技术和市场性研究”生物产业协会研究委员会(主席Nobuo Shimamoto)250(2003)。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
Shimamoto, N.: "Movements of RNA polymerase along DNA"Methods Enzymology. 371. 50-70 (2003)
Shimamoto, N.:“RNA 聚合酶沿 DNA 的运动”酶学方法。
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
反応平衡における熱揺動の生理学的役割
反应平衡中热波动的生理作用
DOI:
--
发表时间:
2006
期刊:
物性研究 85
影响因子:
--
作者:
[Motoki Susa, Tomoko Kubori, Nobuo Shimamoto, 嶋本伸雄]
通讯作者:
嶋本伸雄
レーザートラップのナノ操作標準技術としての確立
建立激光陷阱作为纳米操纵的标准技术
DOI:
--
发表时间:
2004
期刊:
医学の歩み 209
影响因子:
--
作者:
[Kumiko Sakata-Sogawa, Nobuo Shimamoto, 嶋本伸雄]
通讯作者:
嶋本伸雄
共 13 条
Method for searching bacterial promoters based on the mechanism of transcription initiation
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批准号:13558089
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$3.97万
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财政年份:2001
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负责人:SHIMAMOTO Nobuo
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依托单位:
Transcriptional activation mechanism by the memory effect of single RNA polymerase-promoter complex molecules
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批准号:12480203
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$9.86万
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财政年份:2000
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负责人:SHIMAMOTO Nobuo
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依托单位:
New Fluorescent Techniques Applied to σ Functions.
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批准号:09044238
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A).
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资助金额:$8.19万
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财政年份:1997
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负责人:SHIMAMOTO Nobuo
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于hTERT promoter突变的脑胶质瘤分子异质性可视化及靶向的研究
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批准号:82373403
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项目类别:面上项目
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资助金额:48万元
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批准年份:2023
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负责人:程也
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依托单位:
建立调控区互作图谱的捕获方法以研究早期胚胎中功能性增强子的选择模式
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批准号:31900430
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王琪
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依托单位:
大鼠-小鼠异种杂合二倍体胚胎干细胞中异源基因组的互作模式的研究
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批准号:31970588
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:王加强
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依托单位:
不同远距离基因互作对胚胎干细胞中Sox2基因调控的研究
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批准号:31970592
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项目类别:面上项目
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资助金额:58.0万元
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批准年份:2019
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负责人:张玉波
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依托单位:
NRF2对FOCAD基因在非小细胞肺癌中的表达调控及其机制分析
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批准号:31900547
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2019
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负责人:刘朋飞
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依托单位:
小麦miRNA156及调控目标基因SPL的表达和功能分析
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批准号:30871529
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2008
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负责人:姚颖垠
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依托单位: