野澤 佳世（Max Planck Institute for Biophysical Chemistry）

2017年08月04日(金) 15:00 より 16:00 まで

明大寺地区１階　第1セミナー室 (132-134)　

クロマチン制御研究部門　中山潤一（7680）

　タンパク質の鋳型となるmRNAや遺伝子のオン・オフを切り替える小分子RNAは、RNAポリメラーゼII (Pol II)が、種々の基本転写因子と共同しながら合成している。しかし、Pol IIと基本転写因子だけでは、細胞の分化や生育、発生状態に応じた転写制御を行うことはできない。メディエーター (MED)は、転写開始領域から遠く離れたエンハンサーDNAと転写マシーナリーを直接繋ぐことによって、真核生物のほとんどすべての遺伝子に活性化シグナルを伝える、重要な転写コファクターである。酵母においてMEDは、^~1.4 MDa、25サブユニットからなる超分子複合体であり、ヘッド、ミドル、テール、キナーゼから構成される、そのモジュールのほとんどが菌類からヒトまで保存されている。テールやキナーゼモジュールが、アクチベーターとの相互作用に関係する一方で、ヘッドとミドルモジュールは、MEDのコア (cMED)と呼ばれ、プロモーター領域で、Pol IIや基本転写因子TFIIB、TFIID、TFIIE、TFIIHに直接作用して、転写開始前複合体 (PIC)の形成を促進する。
　本研究では、X線結晶構造解析を用いて、酵母の生存に必要不可欠なサブユニットすべてを含む、400 KDa、15サブユニットのcMEDの構造を可視化した。結晶構造からcMEDは、13のサブモジュールで構成されていることが明らかとなり、中でもMed14は、ユビキチン結合酵素に似たユニークなコンフォメーションをとっていた。得られたcMEDの構造をPICの低分解能電子顕微鏡像に当てはめることで、MEDとPol IIの新たな結合面が可視化されると共に、cMEDのフックサブモジュールが、Pol II Rbp1サブユニットのC端ドメイン (CTD)のリン酸化を促進する機構が示唆された。

参考文献：Nozawa et al. (2017) Nature 545, 248-251.