两篇《Molecular Cell》文章介绍RNA聚合酶II

　　

生物通报道：RNA聚合酶II （RNA polymerase II，Pol II）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。12月8日《Molecular Cell》两篇文章都与Pol II有关。

封面文章主要讲述的是Sen1 helicase（解旋酶）对于Pol II终止机制的影响。Sen1是Pol II遇到非编码RNA时的终止因子之一。最近，威斯康星州大学研究人员Eric J. Steinmetz和Christopher L. Warren等绘制出酵母全基因组Pol II分布高清晰图谱。研究人员将野生型酵母和Sen1突变型酵母的基因组对比，发现野生型酵母中，Pol II的分布与以前从未重视过的基因抑制或者基因沉默的机制有关。替换Sen1的一个氨基酸，改变Sen1的功能，可引起Pol II在非编码基因和编码基因中的分布发生彻底的改变，证明Sen1在调节转录过程中的重要作用, Sen1依赖性的终止发生在许多非编码RNA和小分子蛋白编码基因。另外，在几个蛋白编码基因中存在Sen1依赖性的衰减作用（在转录水平上调节基因表达）。更意外的是，发现Sen1影响一些基因座（loci）的沉默效应。鉴于酵母和人类Sen1蛋白的高度相似性，Eric J. Steinmetz等推测人类Sen1同源物Senataxin被替换后引发的进行性神经紊乱，可能是因为调节转录的能力丧失。

封面显示的是野生型（蓝）和Sen1突变型（绿）的Pol II在12号染色体（50Kb）上的分布情况。

第二篇文章介绍内容与RNA聚合酶II （RNA Polymerase II，Pol II）C末端（CTD）的磷酸化和去磷酸化有关。CTD的磷酸化和去磷酸化是一种关键的转录调节检验点。转录过程的启动需要Fcp1/Scp1介导的CTD去磷酸化。Fcp1和Scp1是Mg²⁺依赖的磷酸丝氨酸（phosphoserine ，P.Ser）/磷酸苏氨酸（phosphothreonine ，P.Thr）特异磷酸酶家组的两个成员。

霍华德修斯医学院张彦（Yan Zhang）与索尔克研究所基因表达实验室Nicolas Genoud等合作，发现Scp1在进化过程中非常保守，调节神经元基因沉默。CTD中含有由七个氨基酸（Y1S2P3T4S5P6S7）组成的重复序列，研究人员获得了人类Scp1的显性突变形式（dominant-negative form）——D96N与CTD中的一个去磷酸化的重复序列相结合的X射线的晶体结构。SCP1-PHOSPHO-CTD氨基酸复合体的动力学和热力学分析证明X射线晶体结构得到的结果。通过对复合体结构与功能的分析，找到了与CTD结合的SCP1氨基酸残基，以及CTD七个氨基酸重复序列的P.Ser的去磷酸化特性。另外，这些结果为发展研究神经元干细胞发育所需的Scp1抑制剂提供了参考。