論文作者來(lái)復(fù)旦大學(xué)徐彥輝課題組，文章報(bào)道了 結(jié)構(gòu)與功能完整的PIC-Mediator復(fù)合物。
結(jié)構(gòu)分析揭示了PIC-Mediator的動(dòng)態(tài)組裝過程以及Mediator調(diào)控Pol II CTD磷酸化的分子機(jī)制。
此前，徐彥輝團(tuán)隊(duì)已在該領(lǐng)域進(jìn)行了許多突破性研究，這次的論文更為全面地回答了轉(zhuǎn)錄起始過程的若干重要科學(xué)問題，是國(guó)內(nèi)分子生物學(xué)領(lǐng)域的又一重大突破性成果。
破解基因研究領(lǐng)域多年來(lái)的「難題」
為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控，人體細(xì)胞中進(jìn)化出以RNA聚合酶II（Pol II）為核心的轉(zhuǎn)錄前起始復(fù)合物（PIC），識(shí)別幾乎所有編碼基因和大部分非編碼基因的啟動(dòng)子區(qū)，響應(yīng)各種轉(zhuǎn)錄調(diào)控信號(hào)，起始基因轉(zhuǎn)錄。
盡管已有大量基于TBP的PIC復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究，但是包含TFIID的完整PIC是如何在不同類型啟動(dòng)子上進(jìn)行組裝的，一直沒有得到闡明。對(duì)于超過85%以上基因，轉(zhuǎn)錄起始是如何發(fā)生的，是轉(zhuǎn)錄領(lǐng)域長(zhǎng)期未能解決的難題。
團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年努力，利用冷凍電鏡方法，解析了PIC組裝過程中所有關(guān)鍵組裝步驟和狀態(tài)的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。
為研究PIC對(duì)各種不同類型啟動(dòng)子的識(shí)別，研究人員在涵蓋所有類型的啟動(dòng)子（三種）上，組裝PIC復(fù)合物并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。得出了26個(gè)復(fù)合物結(jié)構(gòu)提供了PIC組裝的不同階段，不同功能狀態(tài)，不同啟動(dòng)子類型的全覆蓋結(jié)構(gòu)信息。
PIC動(dòng)態(tài)組裝的模式圖
該項(xiàng)工作是近年來(lái)轉(zhuǎn)錄領(lǐng)域的重要突破，在分子水平上展示了高度動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)錄起始過程，為后續(xù)研究基因表達(dá)調(diào)控奠定了理論基礎(chǔ)。
Science雜志的審稿專家認(rèn)為，“該研究成果對(duì)今后幾年的真核轉(zhuǎn)錄起始調(diào)控研究有指導(dǎo)性意義，一經(jīng)發(fā)表，必將成為經(jīng)典。”“這項(xiàng)研究非常優(yōu)秀，標(biāo)志著轉(zhuǎn)錄調(diào)控領(lǐng)域的巨大進(jìn)展”“本文揭示的組裝機(jī)制引人關(guān)注，作者所做的大量工作值得贊賞”。
該工作也是中國(guó)科學(xué)家繼解析剪接體復(fù)合物之后在轉(zhuǎn)錄調(diào)控領(lǐng)域的又一教科書級(jí)的經(jīng)典工作。
這一研究成果的發(fā)布，也標(biāo)志著中國(guó)科學(xué)家在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究中取得世界級(jí)頂尖成果。
一個(gè)月前已發(fā)一篇Science，通訊作者為施一公弟子
徐彥輝教授為論文通訊作者。
就在不久前，徐彥輝團(tuán)隊(duì)的另一篇論文剛剛登陸Science，揭示轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物識(shí)別啟動(dòng)子及動(dòng)態(tài)組裝的分子機(jī)制。
本科畢業(yè)于清華大學(xué)的他，還是施一公的弟子——在饒子和教授（中科院院士）實(shí)驗(yàn)室獲得博士學(xué)位后，即至當(dāng)時(shí)還在普林斯頓大學(xué)的施一公教授實(shí)驗(yàn)室，開始了博士后的培養(yǎng)。
復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院助理研究員陳曦子（復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院2019屆博士畢業(yè)生）、陰曉彤（復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)院2018屆博士畢業(yè)生），復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院2016級(jí)博士生李佳蓓、2016級(jí)博士生武子涵、2017級(jí)博士生戚軼倫、2017級(jí)博士生王鑫鑫為本文共同第一作者。
