Nature新文章解析人类重要转录因子

　　

生物通报道  来自欧洲分子生物学实验室（EMBL）和法国国家科研中心分子细胞及遗传学研究所（IGBMC）的科学家们组成的一个研究小组，第一次在分子水平上描述了人类基因转录必需蛋白质化合物——TFIID的核心支架的结构。这一发表在《自然》（Nature）杂志上的新论文，为研究转录以及其他参与基因调控的大型多蛋白质装配体（multi-protein assembly）的结构和机制，开启了新的视角。

能够控制DNA转录为信使RNA(mRNA)，TFIID构成了我们细胞中调控基因表达的机器的重要组成部分。尽管已确定其具有至关重要的作用，然而目前对于它的结构仍知之甚少。细胞中TFIID的水平非常的低，并且它是由20个亚基构成的极大的蛋白质复合体：这样的组合体很大程度上阻碍了研究人员以往尝试纯化，并在分子细节上破译其结构和功能。即便是当前最先进的重组蛋白生产技术，在尝试以正确比例生成各种亚基时也受到限制。

解决这一瓶颈的方法来自于研究如冠状病毒等某些病毒时所采用的策略，当这些病毒复制之时，它们会生成非常长的蛋白质链，随后再将之分解成单个的蛋白质。模拟这一技术，研究人员获得了极其丰富的、正确装配的TFIID核心支架复合体（包含10个亚基），可以对其进行纯化，并借助电子显微镜和来自X射线晶体学数据进行高分辨率分析。

突破性的分析以前所未有的细节揭示了人类TFIID核心复合体的内部运作。它显示：其中的一些亚基具有非常明确的结构，而其他部分的结构则较为复杂，延伸出的几何形状像虫一样相互缠绕。这一复合体的整体结构是对称的；作者描述了当它与其他亚基结合最终形成完整的TFIID复合体时变得不再对称的过程。

“现在我们在某些细节方面了解了TFIID核心复合体的样子，以及当进一步结合其他亚基时发生的事件。我们相信我们已经开启了大门，可在不久的将来确定完整人类TFIID复合体的结构，以及参与基因调控的其他大型多蛋白装配体的结构，并阐明它们在促进生物学功能中所起的作用，”EMBL的研究合作者Imre Berger说。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

The architecture of human general transcription factor TFIID core complex

The initiation of gene transcription by RNA polymerase II is regulated by a plethora of proteins in human cells. The first general transcription factor to bind gene promoters is transcription factor IID (TFIID). TFIID triggers pre-initiation complex formation, functions as a coactivator by interacting with transcriptional activators and reads epigenetic marks1, 2, 3. TFIID is a megadalton-sized multiprotein complex composed of TATA-box-binding protein (TBP) and 13 TBP-associated factors (TAFs)3. Despite its crucial role, the detailed architecture and assembly mechanism of TFIID remain elusive. Histone fold domains are prevalent in TAFs, and histone-like tetramer and octamer structures have been proposed in TFIID4, 5, 6. A functional core-TFIID subcomplex was revealed in Drosophila nuclei, consisting of a subset of TAFs (TAF4, TAF5, TAF6, TAF9 and TAF12)……