科学家解析致病菌中新型转录调控的分子机制

铜绿假单胞菌是条件性致病菌，危害人类身体健康。近日，在铜绿假单胞菌中报道了一个新型的转录因子SutA（survival under transition A）。SutA对于维持细菌厌氧条件下的基因转录至关重要。SutA突变会造成各种缺陷的表型，例如，生物膜形成能力降低、致病毒力下降等。生化和遗传数据表明SutA调控细菌内大多数基因表达，尤其是核糖体合成相关的基因，但其作用机制尚未得到解析。

7月21日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所/中科院合成生物学重点实验室张余研究组与浙江大学医学院冯钰研究组合作，在《自然-通讯》（Nature Communications）上，在线发表了题为Pseudomonas aeruginosa SutA wedges RNAP lobe domain open to facilitate promoter DNA unwinding的研究论文。该研究揭示了SutA激活铜绿假单胞菌RNA聚合酶转录的新机制。研究解析铜绿假单胞菌中SutA和RNA聚合酶的复合物冷冻电镜结构发现，SutA能够通过RBD结构域锚定在RNAP的protrusion结构域，而通过wedge loop（WL）挤入protrusion和lobe结构域的缝隙，诱导lobe结构域的往外旋转，进而扩大RNA聚合酶结合DNA的通道，促进RNA聚合酶和双链启动子DNA的结合。该成果揭示lobe结构域的开关可以控制RNAP聚合酶结合DNA的能力，且SutA通过固定lobe的打开构象促进RNAP的转录活性。

研究工作得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金和上海市科学技术委员会“科技创新行动计划”的支持。

论文链接

SutA激活RNA聚合酶转录活性的模式图