酵母转录中介复合物参与端粒特殊调控

来自中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所端粒与细胞衰老研究小组发表题为“The tail-module of yeast Mediator complex is required for telomere heterochromatin maintenance”的文章，发现酵母转录中介复合物在端粒调控中扮演了重要角色，揭示了转录中介复合物这一经典的转录调控因子在端粒调控中的特殊功能。这一研究成果公布在《核酸研究》（Nucleic Acids Research）杂志上。真核生物的端粒（Telomere）对于保证染色体正常复制以及维持基因组的稳定性有重要作用：它可以保护染色体末端防止其降解，帮助细胞识别区分完整或者断裂的DNA，促进染色体末端的完整复制。端粒是研究基因组中异染色质（Heterochromatin）结构的重要模型。转录中介复合物（Mediator complex）是转录调控中的一个重要作用因子，可能参与了端粒的调控。在这篇文章中，研究人员以酿酒酵母为模式生物，阐述了转录中介复合物调控端粒异染色质结构的分子机制。转录中介复合物的尾部模块通过帮助异染色质核心组分Sir蛋白在端粒上的结合和扩散参与端粒异染色质的维持，从而保证亚端粒区域基因的沉默。转录中介复合物直接结合在端粒上，可能作为端粒染色质的组分之一发挥功能。此外，该复合物还参与了端粒长度的调控。这一工作揭示了转录中介复合物这一经典的转录调控因子在端粒调控中的特殊功能。近期这一研究组还在《分子与细胞生物学》（Molecular and Cellular Biology）上发表端粒酶保护端粒机制方面的新进展：端粒酶全酶催化亚基Est1可以促进端粒单链DNA形成G4链高级结构，并且该活性对于端粒的复制是必需的。端粒DNA长度以及其结构的维持与细胞衰老和癌症发生密切相关。在有端粒酶活性的细胞中，端粒酶途径是端粒DNA长度维持的主要机制；当端粒酶缺失时，细胞也可以通过同源重组途径维持端粒DNA长度。在酿酒酵母中，端粒酶全酶包括催化亚基Est2，RNA模版亚基Tlc1，以及调控亚基Est1和Est3。这一研究组发现，Est1可以促进端粒单链DNA形成G4链高级结构，并且该活性对于端粒的复制是必需的，延续研究发现，Est1通过促进端粒G4链高级结构的形成而参与端粒末端保护，抑制端粒DNA发生同源重组。这些研究提出了Est1调控端粒酶活性及保护端粒的新模型，即Est1通过促进端粒DNA形成G4链高级结构，发挥着激活端粒酶以及保护端粒的双重功能。（来源：生物通万纹）