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人類核心仲介體複合物中的關鍵蛋白 ─ MED14

仲介體複合物 (mediator complex) 是由多個高度保守的蛋白質组成的複合物,它是 RNA 聚合酶 II (RNA polymerase II) 轉錄機制中一個重要地輔助活化因子 (coactivator),介於轉錄因子 (Transcription factor) 與 RNA 聚合酶 II 間傳遞信息的橋樑(圖一)。哺乳動物细胞中的 Mediator Complex,是由約 30 個蛋白質組成的多蛋白複合體。仲介體複合物可以與各種輔因子相互作用,整合接收到的各種訊息來活化或抑制下游基因表現,進而控制细胞的增殖、分化及各種生理功能。

過去,科學家大多利用酵母菌雙雜合系統 (Yeast two-hybrid system) 或電子顯微鏡 (electron microscopes) 等技術,研究 mediator complex 內各個蛋白間的相互作用。然而欲利用前述兩種方法去探討被活化的核心仲介體複合物 (c mediator complex) 中的詳細結構與功能並不容易,主因是在一般蛋白質純化方式下,要獲得足量可溶、均一、具有轉錄活性的仲介體複合物是困難的。

本篇研究由來自美國洛克菲勒大學 (Rockefeller University) 的美國科學院院士羅伯特·羅德 (Robert G. Roeder) 教授團隊所發表。他被稱為真核轉錄的先驅,為著名基因轉錄調控研究專家。他於 2000 年獲得蓋爾德納國際獎,2003 年榮獲拉斯克基礎醫學研究 (Albert Lasker Award for Basic Medical Research)。 2014 年入選湯森路透引文桂冠獎  (Thomson Reuters Citation Laureates),成為諾貝爾獎的熱門人選。

作者團隊成功構築人類核心仲介體複合物結構  15 個蛋白組成,並證明 MED14 蛋白對於仲介體複合物的功能扮演關鍵的角色,使我們對真核生物轉錄調節有了更加清晰的理解。

撰稿|林君翰

PM|施恩潔

修訂|任怡昕

參考資料:

[1] Cevher, M. A., Shi, Y., Li, D., Chait, B. T., Malik, S., & Roeder, R. G. (2014). Reconstitution of active human core Mediator complex reveals a critical role of the MED14 subunit. Nature Structural and Molecular Biology21(12), 1028. doi: 10.1038/nsmb.2914

圖片網址:https://www.elitenetzwerk.bayern.de/elitenetzwerk-home/forschungsarbeiten/lebenswissenschaften/2011/seizl-forschungsbericht/

圖一、 Preinitiation complex (PIC) 在 promoter上的示意圖。PIC由約100個蛋白質組成,古細菌以及原核生物體的轉錄過程必須要有 PIC 才能進行。最基本的 PIC 由 RNA polymerase II (Pol II) 以及 General transcription factors ( GTFs,包含 TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF,和TFIIH ) 組成。 Pol II 在轉錄起始位置上,負責 DNA 解旋與 RNA 合成;而 GTFs 位在 Pol II上。另外,還有一些調控複合物參與轉錄過程,像是 Mediator coactivator。 Mediator 連接 Activator (Act) 以及PIC,其結構可以大致分成幾個部分: 頭(藍)、中(綠)、尾(紫)、kinase (橘)。

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