- 2 次围观
在真核生物和大多数古菌中，转录发生于组蛋白介导的染色质环境中。古菌的RNA聚合酶和组蛋白是其真核对应物的祖先形式，然而，RNA聚合酶如何穿越古菌中组蛋白结合的DNA，仍知之甚少。在本研究中，我们从火球菌（*Pyrococcus furiosus*）重构了一个与核小体相关的转录延伸复合物（TEC），并利用冷冻电子显微镜（cryo-EM）解析了其处于多个延伸状态时的结构。高分辨率结构显示，RNA聚合酶与位于下游的一个由三个二聚体组成的HPfB核小体发生结合。我们鉴定出HPfB与Rpo1N RNA聚合酶亚基之间的直接物理相互作用，从而确定了转录过程中聚合酶与组蛋白之间的界面。对不同定义延伸状态的结构比较表明，RNA聚合酶首先以近端组蛋白二聚体为锚点沿DNA移位，随后导致远端二聚体失稳。离开核小体的DNA发生部分解缠，并在穿过Rpo4/7柄部时改变走向。在转录本达到较长长度时，核小体的组织结构消失，表明转录延伸最终会破坏组蛋白-DNA相互作用。本研究首次从结构层面揭示了古菌中转录穿越染色质的机制，表明古菌RNA聚合酶可通过重新引导DNA和置换组蛋白，并借助聚合酶与组蛋白之间的直接接触，主动重塑核小体。
古菌RNA聚合酶在转录延伸过程中重塑核小体的结构基础 | bioRxiv
跳转至主要内容
主页
关于
投稿
提醒 / RSS
搜索此关键词
高级搜索
最新结果
古菌RNA聚合酶在转录延伸过程中重塑核小体的结构基础
查看 ORCID 个人档案
Gabriele Ubartaite、Daniela Tarau、Anna Lina Bula、Winfried Hausner、Dina Grohmann、Svetlana O. Dodonova
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754952
Gabriele Ubartaite 1 欧洲分子生物学实验室（EMBL）；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Gabriele Ubartaite 的 ORCID 记录
Daniela Tarau 2 雷根斯堡大学
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Anna Lina Bula 1 欧洲分子生物学实验室（EMBL）；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Winfried Hausner 2 雷根斯堡大学
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Dina Grohmann 2 雷根斯堡大学
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Dina Grohmann 的 ORCID 记录
Svetlana O. Dodonova 1 欧洲分子生物学实验室（EMBL）；
在 Google Scholar 中查找该作者
在 PubMed 中查找该作者
在本网站搜索该作者
Svetlana O. Dodonova 的 ORCID 记录
通讯作者：
svetlana.dodonova{at}embl.de
摘要
信息/历史
指标
补充材料
预览 PDF
摘要
在真核生物和大多数古菌中，转录均发生于以组蛋白为基础的染色质环境中。古菌RNA聚合酶和组蛋白是真核生物相应蛋白的祖先形式，但RNA聚合酶如何在古菌中穿越组蛋白结合的DNA，仍缺乏充分认识。在本研究中，我们从火球菌（Pyrococcus furiosus）重构了核小体相关的转录延伸复合物（TEC），并通过冷冻电子显微镜（cryo-EM）捕获了其处于多个延伸状态下的结构。高分辨率结构显示，RNA聚合酶与位于下游的三二聚体HPfB核小体发生结合。我们鉴定出HPfB与Rpo1N RNA聚合酶亚基之间的直接物理相互作用，从而确立了转录过程中明确的聚合酶–组蛋白界面。对多个确定延伸状态进行结构比较表明，RNA聚合酶首先以近端组蛋白二聚体为锚点在DNA上发生易位，随后远端二聚体发生失稳。离开核小体的DNA发生部分解缠，并在穿过Rpo4/7柄部的过程中被重新导向。在转录本达到较长长度时，核小体的组织结构消失，表明转录延伸最终会破坏组蛋白–DNA相互作用。本研究首次从结构层面揭示了古菌中转录穿越染色质的机制，表明古菌RNA聚合酶通过重新导向DNA和置换组蛋白，并在聚合酶–组蛋白直接接触的辅助下，主动重塑核小体。
利益冲突声明
已声明的基金信息
欧洲研究委员会，101076671
德国研究基金会，
https://ror.org/018mejw64，
SFB960/A7
GR 3840/7-1
版权
本预印本的。
该预印本依据
CC-BY 4.0国际许可协议
提供。
返回顶部
上一页
下一页
发布于2026年9月30日。
下载 PDF
补充材料
电子邮件
感谢您有兴趣传播bioRxiv上的内容。
您的电子邮件
*
您的姓名
*
发送至
*
请输入多个地址，每行一个，或使用逗号分隔。
您将要发送以下内容
古菌RNA聚合酶在转录延伸过程中重塑核小体的结构基础
邮件主题
（您的姓名）已从bioRxiv网站转发了一个页面给您
邮件正文
（您的姓名）认为您可能会对bioRxiv网站上的此页面感兴趣。
您的个人留言
验证码
此问题用于测试您是否为人类访客，并防止自动垃圾邮件提交。
分享
古菌RNA聚合酶在转录延伸过程中重塑核小体的结构基础
Gabriele Ubartaite、Daniela Tarau、Anna Lina Bula、Winfried Hausner、Dina Grohmann、Svetlana O. Dodonova
bioRxiv
2026.09.29.754952；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754952
分享本文：
复制
引用工具
古菌RNA聚合酶在转录延伸过程中重塑核小体的结构基础
Gabriele Ubartaite、Daniela Tarau、Anna Lina Bula、Winfried Hausner、Dina Grohmann、Svetlana O. Dodonova
bioRxiv
2026.09.29.754952；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.29.754952
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.29.754952v1?rss=1
🏷️ 古菌转录 RNA聚合酶 核小体重塑 转录延伸 冷冻电子显微镜