Структурный анализ раскрывает механизмы регуляции экспрессии генов

Исследователи из LMU в Мюнхене выяснили, как молекулярная машина Mot1 регулирует экспрессию генов. Mot1 относится к классу ремоделёров Swi2/Snf2 и действует как молекулярный штопор.

Как работает Mot1

• Цель: Белок Mot1 активно удаляет с ДНК ключевой фактор транскрипции TBP (TATA Box Binding Protein).
• Механизм: Связываясь с ДНК рядом с TBP, Mot1 начинает движение вдоль двойной спирали, используя энергию гидролиза АТФ. Это винтовое движение, подобное вкручиванию штопора, приводит к отсоединению TBP от ДНК.
• Результат: Удаление TBP из TATA-бокса подавляет транскрипцию соседнего гена.

Двойная роль: подавление и активация

• Подавление: Удаляя TBP, Mot1 репрессирует гены, содержащие TATA-боксы.
• Активация: Исследование показало, что Mot1 также стабилизирует конформацию TBP, свободную от ДНК. Это увеличивает вероятность связывания TBP с другими последовательностями и способствует активации генов, лишённых канонических TATA-боксов.
• Ключевой элемент: В Mot1 обнаружена удлинённая петля, которая после отсоединения TBP маскирует его сайт связывания с ДНК, предотвращая повторное присоединение.

Значение исследования

Работа, опубликованная в Nature, впервые описывает трёхмерную структуру комплекса Mot1-TBP. Она показывает, что Mot1 действует не только как фактор диссоциации, но и как фактор перераспределения TBP в клетке. Эта двойная функция может быть общей чертой для сложных ремоделирующих комплексов, объясняя, как они осуществляют масштабное перераспределение ДНК-связывающих регуляторных белков.