2024年3月27日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/中国科学院合成生物学重点实验室张余研究组在Nature上发表题为Structural basis of exoribonuclease-mediated mRNA transcription termination 的研究论文。
转录是基因表达的第一步,是调控基因表达的重要环节。基因转录按照RNA的合成过程分为转录起始,转录延伸和转录终止三个阶段。近年来转录起始和转录延伸的机制逐渐被揭开,然而转录终止的机制尚未阐明。
该研究揭示了酵母mRNA转录终止的分子机制。研究团队利用含有磷硫键修饰的不同长度RNA组装了包含Rat1-Rai1、Pol II、DNA和RNA的转录终止前复合物,重构了Rat1-Rai1缩短RNA的中间态过程,并解析了上述中间状态的复合物结构。研究团队发现外切酶Rat1-Rai1稳定结合在Pol II的RNA通道外侧,能够直接将Pol II合成的mRNA引导到其Rat1催化中心进行切割。并且,外切酶的结合位置和Pol II的转录延伸因子互相重叠,外切酶结合促使延伸因子Spt4/5/6解离。