Механизмы формирования напряжённого комплекса РНК-полимеразы на промоторе и при образовании сигма-зависимых пауз транскрипции. Химическая биология. Материалы международной конференции, посвященной 90-летию академика Дтезисы докладаТезисы
Аннотация:Инициация транскрипции – ключевая стадия регуляции экспрессии генов у бакте-
рий. Инициация транскрипции происходит в промоторных участках при участии холо-
фермента РНК-полимеразы (РНКП), состоящего из кор-фермента и вариабельной сиг-
ма-субъединицы, которая отвечает за узнавание и плавление ДНК в области промотора.
Сейчас становится понятно, что сигма-субъединица также важна для связывания ини-
циаторных нуклеотидов, синтеза РНК-праймеров, ухода РНКП с промотора и образова-
ния сигма-зависимых пауз на стадии элонгации транскрипции. Целью нашей работы
является сравнение структурных перестроек промоторного комплекса в процессе ини-
циации и элонгационного комплекса при образовании сигма-зависимых пауз транс-
крипции.
С использованием методов футпринтинга и транскрипции in vitro мы выявили, что
в процессе синтеза первых нуклеотидов РНК происходит сдвиг передней границы про-
моторного комплекса при сохранении положения задней границы (за счёт сохранения
контактов сигма-субъединицы с промотором), что говорит о формировании напряжён-
ного комплекса, который накапливает «избыточную» ДНК. Такой комплекс может сме-
ститься назад с выбросом абортивного РНК-продукта или перейти к элонгации, разо-
рвав контакты с промотором. Мы установили, что транскрипционные факторы GreA и
GreB, которые стимулируют расщепление РНК в активном центре РНКП, способствуют
образованию напряжённого комплекса и переходу к элонгации.
При образовании сигма-зависимых пауз также формируется напряжённый ком-
плекс, имеющий более широкие границы, чем обычный элонгационный комплекс. Он
возникает за счёт того, что РНКП включает новые нуклеотиды, в то время как сигма-субъ-
единица сохраняет контакты с промотор-подобным элементом. Нами получены мута-
ции в кор-ферменте и сигма-субъединице РНКП, которые способствуют формированию
напряжённого комплекса как на стадии инициации, так и при образовании сигма-зави-
симых пауз транскрипции. Полученные данные указывают на существование единого
механизма возникновения напряжённых комплексов на разных стадиях транскрипции.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-34-00824