来自美国斯坦福大学，香港科技大学两大研究机构组成的研究团队发表了题为“Initiation Complex Structure and Promoter Proofreading”的最新报道文章，描述了RNA聚合酶II的转录起始过程，为分析研究转录起始提供了重要资料。这一研究成果公布在最新（7月29日）的Science杂志上。
文章的通讯作者是2006年诺贝尔化学奖得主Roger D. Kornberg教授，其获奖的原因是在
遗传信息如何从DNA转录到mRNA的过程中做出了卓越贡献——Roger D. Kornberg教授的父亲也是诺奖得主，1959年曾获得诺贝尔医学奖，获奖原因是破解了基因信息是如何从一个DNA复制到另一个DNA的。小Kornberg教授实验室有许多华裔学生，本文的第一作者就是华裔博士刘欣（Xin Liu，音译），除此之外这一研究团队还包括来自香港科技大学的Xuhui Huang教授等。
RNA聚合酶II （RNA polymerase II，Pol II）是三大RNA聚合酶之一，基因表达过程中核心的酶，其参与的转录过程是真核细胞染色体的一项基本的、高度协调的生物学过程。RNA聚合酶解开DNA双链，沿着一条链移动。在移动过程中，它们一边“解读”DNA链上的核苷，一边合成一条相应的RNA链。由Pol II组成的RNA是信使RNA(mRNA)，它们将合成蛋白质的指令传给核糖体。
Pol II转录起始过程是一个复杂，多步骤的过程，通过X射线结晶结构分析，研究人员发现这一转录复合物包含有短片段RNAs，并从中揭示了三个不同的结构状态。第一个步骤包含2-和3-核苷RNAs，只检测到3’端RNA，第二个步骤是4-和5-核苷RNAs，出现了扭曲构形的RNA-DNA复合物，第三个步骤是第6个核苷酸之后的，实际上就与一般稳定的延长复合物相同了。
从第一个步骤向第二个步骤转变的过程中，未能起始的发生频率大幅下降，在第二个步骤向第三个步骤转变的过程中，就出现了部分“bubble collapse”现象，以及启动子脱离。从这些起始过程中，研究人员提出未能起始的现象也许是启动子校对过程（promoter proofreading），而这一结构的转变过程是启动子调控的一个关键点。
RNA Polymerase II (RNA聚合酶II) 可以说是真核细胞(大致上可以认为是除了细菌之外所有生物的细胞) 中最重要的酶。它的主要功能就是负责转录基因组中的两万多个编码基因，转录的产物为信使RNA (mRNA)，而后者则被核糖体(ribosome)翻译成蛋白质──细胞中的主要功能分子。这也是为什么研究这个酶会成为热点的主要原因。
近期另一研究组也转录过程的研究新发现：转录因子MED26在RNA聚合酶II合成RNA的过程中扮演了重要的角色，它能直接连接超长延伸复合物（super-elongation complexes ，SECs），参与RNA聚合酶II作用。这一研究成果公布在最新《细胞》（Cell）杂志上。
研究人员发现了MED26（中介体复合物亚基，human Mediator subunit）在这一过程中的关键作用，MED26的保守N端有可以与SECs结合的位点，而且这一因子还是与RNA聚合酶II起始复合物中起始因子 TFIID首先相互作用的分子开关，在这之后，MED26能交换下TFIID，从而结合到包含ELL/EAF和P-TEF的复合物上，帮助RNA聚合酶 II的延伸过程。这项研究解析了RNA聚合酶II关键延伸过程，揭开了之前的未解之谜，具有重要的意义。
（生物通：万纹）
作者：
2011-8-2