中國科大破解“轉錄中央控制器”的模塊架構

　　近日，中國科學技術大學生命科學學院教授蔡剛研究組首次破解了“轉錄中央控制器”——中介體的模塊化結構，顛覆了影響轉錄研究領域長達十余年的錯誤認識。相關研究成果于5月9日在線發表在《細胞研究》上。

　　中介體在轉錄中扮演關鍵角色，被稱為“轉錄中央控制器”。它是由幾十個不同蛋白質組成的龐大的分子機器，由頭部、中部、尾部3個穩定模塊構成；其模塊化結構和亞基組成從低等的酵母到高等哺乳動物高度保守。冷凍電鏡是當前能夠解析完整中介體三維結構的唯一方法。但受限于結構上的復雜性，已報道的電鏡結構分辨率很低，無法定位各個模塊，甚至頭部模塊的晶體結構對接到中介體電鏡結構的位置都不確定。原先對于中介體的模塊化結構認識模糊，且與大量結構和功能實驗數據相抵觸，大大限制了對中介體精細結構和作用分子機制的認識。

　　蔡剛研究組長期專注于采用冷凍電鏡解析中介體的結構和功能，相繼解析了迄今唯一的中介體冷凍電鏡三維結構（Structure 2009）、首個中介體頭部模塊三維結構（Nat Struct Mol Biol 2010）、首個中介體頭部模塊與RNA聚合酶II的復合物的冷凍電鏡三維結構（Structure 2012）和中介體可解離Cdk8激酶模塊的三維結構（Protein Cell 2013）；此外，參與解析頭部模塊的首個晶體結構（Nature 2011）。在此基礎上，該研究組采取“庖丁解牛”的研究策略，將完整中介體肢解成各個模塊和模塊的組合，通過細致比較中介體及其各個功能模塊組合的精細三維結構，首次清晰劃分了各個模塊，重新定義了中介體的模塊化的組織架構，顛覆了影響長達十余年的錯誤模塊劃分。

　　審稿人認為，“這項工作極大推進了對于中介體模塊化結構的認識，為闡明中介體調控轉錄的分子機制打下了堅實的基礎”。

　　上述研究工作得到了科技部“重大研究計劃”、基金委“優秀青年基金”等項目的資助。

中國科大破解“轉錄中央控制器”的模塊架構