DSIF对RNA聚合酶II延伸复合体动态影响的分子基础

《Journal of Chemical Information and Modeling》：Molecular Basis for Impacts of DSIF on the Dynamics of RNA Polymerase II Elongation Complex

分子动力学模拟揭示DSIF通过影响上游核苷酸、Pol II clamp和活性位点调控转录延伸复合体动态，抑制DNA/RNA解旋与折叠，调节clamp尺寸及活性位点动态变化，提出 clamp与核苷酸的协同运动引发活性位点阿尔洛斯特效应。

　　

转录延伸是一个受到严格调控的过程，涉及与RNA聚合酶II（Pol II）相关的延伸因子。DRB敏感性诱导因子（DSIF）是一种已知在转录延伸中具有多种作用的延伸因子。尽管已有研究解析了含有DSIF的延伸复合物的结构，但关于DSIF对延伸复合物在分子水平上的动态影响仍知之甚少。在这里，我们利用分子动力学模拟来阐明DSIF对Pol II及其上游核酸动态和结构的影响，从而对其在转录延伸中的作用机制有了更深入的理解。我们确定了DSIF作用的三个主要位点：上游核酸、Pol II夹钳结构以及活性位点，这些位点可能对其在转录过程中的作用有所贡献。研究结果表明，DSIF会影响上游DNA和RNA在出口位置的动态，抑制DNA的解旋和RNA的折叠。此外，我们的研究还表明DSIF可以调节Pol II夹钳的运动，以维持中央裂隙处的适当大小。我们还观察到活性位点的活动性增强以及活性位点各域之间的相互作用增加。基于相关运动分析，我们认为DSIF对活性位点的影响具有别构性质，这种影响是通过Pol II夹钳和核酸的协同运动来实现的。