Structural basis of RNA polymerase regulation by transcription factors

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H04344
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Structural biochemistry
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Sekine Shun-ichi 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50321774)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 転写 / RNAポリメラーゼ / 転写因子 / Ｘ線結晶構造解析 / クライオ電顕 / バクテリオファージ / ヌクレオソーム

Outline of Final Research Achievements

Gene transcription is a complex, multi-step process consisting of transcriptional initiation, elongation, and termination. RNA polymerase (RNAP) alone cannot accomplish transcription, and, in each step, a number of transcription factors bind RNAP to support its function. In this study, we analyzed the structures of RNAP bound with bacteriophage transcription factors and ribosome, which is involved in the prokaryotic transcription regulation. We also succeeded in structure determination of a huge transcription elongation complex formed in the eukaryotic nucleus, and first elucidated the mechanism by which the elongation complex transcribes nucleosomal DNA.

Free Research Field

生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一連の研究成果は、すべての生命現象の根幹である転写とその制御の分子メカニズムを解明した最先端のものであり、今後の国内外の転写・クロマチンの分野の研究に重要な基礎を与えるものである。今後、転写制御やエピジェネティクス制御の研究分野の大きな発展につながるとともに、制御の破綻によるがん等の疾患メカニズムの理解や創薬研究等の基礎となることも期待される。