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1.
J Biol Chem ; 298(4): 101789, 2022 04.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-35247385

RESUMO

Synchronized transcription elongation complexes (TECs) are a fundamental tool for in vitro studies of transcription and RNA folding. Transcription elongation can be synchronized by omitting one or more nucleoside triphosphates from an in vitro transcription reaction so that RNA polymerase can only transcribe to the first occurrence of the omitted nucleotide(s) in the coding DNA strand. This approach was developed over four decades ago and has been applied extensively in biochemical investigations of RNA polymerase enzymes but has not been optimized for RNA-centric assays. In this work, we describe the development of a system for isolating synchronized TECs from an in vitro transcription reaction. Our approach uses a custom 5' leader sequence, called capture sequence 3-structure cassette 1 (C3-SC1), to reversibly capture synchronized TECs on magnetic beads. We first show, using electrophoretic mobility shift and high-resolution in vitro transcription assays, that complexes isolated by this procedure, called C3-SC1TECs, are >95% pure, >98% active, highly synchronous (94% of complexes chase in <15s upon addition of saturating nucleoside triphosphates), and compatible with solid-phase transcription; the yield of this purification is ∼8%. We then show that C3-SC1TECs perturb, but do not interfere with, the function of ZTP (5-aminoimidazole-4-carboxamide riboside 5'-triphosphate)-sensing and ppGpp (guanosine-3',5'-bisdiphosphate)-sensing transcriptional riboswitches. For both riboswitches, transcription using C3-SC1TECs improved the efficiency of transcription termination in the absence of ligand but did not inhibit ligand-induced transcription antitermination. Given these properties, C3-SC1TECs will likely be useful for developing biochemical and biophysical RNA assays that require high-performance, quantitative bacterial in vitro transcription.


Assuntos
Proteínas de Escherichia coli , Escherichia coli , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição , Escherichia coli/metabolismo , Proteínas de Escherichia coli/química , Proteínas de Escherichia coli/isolamento & purificação , Proteínas de Escherichia coli/metabolismo , Ligantes , Fenômenos Magnéticos , Nucleosídeos , RNA , Riboswitch , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
2.
Nat Struct Mol Biol ; 26(9): 771-776, 2019 09.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-31439940

RESUMO

The discovery of the three eukaryotic nuclear RNA polymerases paved the way for serious biochemical investigations of eukaryotic transcription and the identification of eukaryotic transcription factors. Here we describe this adventure from our vantage point, with a focus on the hunt for factors that regulate elongation by RNA polymerase II.


Assuntos
Bioquímica/história , Eucariotos/enzimologia , Biologia Molecular/história , RNA Polimerase II/metabolismo , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , História do Século XX , História do Século XXI
3.
Nat Commun ; 10(1): 3048, 2019 07 11.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-31296855

RESUMO

Bacteriophages typically hijack the host bacterial transcriptional machinery to regulate their own gene expression and that of the host bacteria. The structural basis for bacteriophage protein-mediated transcription regulation-in particular transcription antitermination-is largely unknown. Here we report the 3.4 Å and 4.0 Å cryo-EM structures of two bacterial transcription elongation complexes (P7-NusA-TEC and P7-TEC) comprising the bacteriophage protein P7, a master host-transcription regulator encoded by bacteriophage Xp10 of the rice pathogen Xanthomonas oryzae pv. Oryzae (Xoo) and discuss the mechanisms by which P7 modulates the host bacterial RNAP. The structures together with biochemical evidence demonstrate that P7 prevents transcription termination by plugging up the RNAP RNA-exit channel and impeding RNA-hairpin formation at the intrinsic terminator. Moreover, P7 inhibits transcription initiation by restraining RNAP-clamp motions. Our study reveals the structural basis for transcription antitermination by phage proteins and provides insights into bacterial transcription regulation.


Assuntos
Proteínas de Bactérias/metabolismo , Bacteriófagos/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Proteínas Virais/metabolismo , Xanthomonas/genética , Proteínas de Bactérias/isolamento & purificação , Proteínas de Bactérias/ultraestrutura , Microscopia Crioeletrônica , RNA Polimerases Dirigidas por DNA/isolamento & purificação , RNA Polimerases Dirigidas por DNA/metabolismo , RNA Polimerases Dirigidas por DNA/ultraestrutura , Regulação Bacteriana da Expressão Gênica , Regulação Viral da Expressão Gênica , Interações entre Hospedeiro e Microrganismos/genética , Oryza/microbiologia , Estrutura Secundária de Proteína , Proteínas Recombinantes/isolamento & purificação , Proteínas Recombinantes/metabolismo , Proteínas Recombinantes/ultraestrutura , Regiões Terminadoras Genéticas/genética , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/ultraestrutura , Proteínas Virais/isolamento & purificação , Proteínas Virais/ultraestrutura , Xanthomonas/virologia
4.
Protein Expr Purif ; 100: 54-60, 2014 Aug.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-24859675

RESUMO

Spt4/5 is a hetero-dimeric transcription elongation factor that can both inhibit and promote transcription elongation by RNA polymerase II (RNAPII). However, Spt4/5's mechanism of action remains elusive. Spt5 is an essential protein and the only universally-conserved RNAP-associated transcription elongation factor. The protein contains multiple Kyrpides, Ouzounis and Woese (KOW) domains. These domains, in other proteins, are thought to bind RNA although there is little direct evidence in the literature to support such a function in Spt5. This could be due, at least in part, to difficulties in expressing and purifying recombinant Spt5. When expressed in Escherichia coli (E. coli), Spt5 is innately insoluble. Here we report a new approach for the successful expression and purification of milligram quantities of three different multi-KOW domain complexes of Saccharomyces cerevisiae Spt4/5 for use in future functional studies. Using the E. coli strain Rosetta2 (DE3) we have developed strategies for co-expression of Spt4 and multi-KOW domain Spt5 complexes from the bi-cistronic pET-Duet vector. In a second strategy, Spt4/5 was expressed via co-transformation of Spt4 in the vector pET-M11 with Spt5 ubiquitin fusion constructs in the vector pHUE. We characterized the multi-KOW domain Spt4/5 complexes by Western blot, limited proteolysis, circular dichroism, SDS-PAGE and size exclusion chromatography-multiangle light scattering and found that the proteins are folded with a Spt4:Spt5 hetero-dimeric stoichiometry of 1:1. These expression constructs encompass a larger region of Spt5 than has previously been reported, and will provide the opportunity to elucidate the biological function of the multi-KOW containing Spt5.


Assuntos
Proteínas Cromossômicas não Histona/genética , Proteínas Cromossômicas não Histona/isolamento & purificação , Proteínas Nucleares/genética , Proteínas Nucleares/isolamento & purificação , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Ubiquitina/genética , Ubiquitina/isolamento & purificação , Proteínas Cromossômicas não Histona/química , Clonagem Molecular/métodos , Escherichia coli/genética , Proteínas Nucleares/química , Estrutura Terciária de Proteína , Proteínas Recombinantes de Fusão/química , Proteínas Recombinantes de Fusão/genética , Proteínas Recombinantes de Fusão/isolamento & purificação , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/química , Elongação da Transcrição Genética , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Ubiquitina/química
5.
J Mol Biol ; 425(1): 82-93, 2013 Jan 09.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-23147217

RESUMO

Escherichia coli DksA and GreB bind to RNA polymerase (RNAP), reaching inside the secondary channel, with similar affinities but have different cellular functions. DksA destabilizes promoter complexes whereas GreB facilitates RNA cleavage in arrested elongation complexes (ECs). Although the less abundant GreB may not interfere with DksA regulation during initiation, reports that DksA acts during elongation and termination suggest that it may exclude GreB from arrested complexes, potentially triggering genome instability. Here, we show that GreB does not compete with DksA during termination whereas DksA, even when present in several hundredfold molar excess, does not inhibit GreB-mediated cleavage of the nascent RNA. Our findings that DksA does not bind to backtracked or active ECs provide an explanation for the lack of DksA activity on most ECs that we reported previously, raising a question of what makes a transcription complex susceptible to DksA. Structural modeling suggests that i6, an insertion in the catalytic trigger loop, hinders DksA access into the channel, restricting DksA action to a subset of transcription complexes. In support of this hypothesis, we demonstrate that deletion of i6 permits DksA binding to ECs and that the distribution of DksA and i6 in bacterial genomes is strongly concordant. We hypothesize that DksA binds to transcription complexes in which i6 becomes mobile, for example, as a consequence of weakened RNAP interactions with the downstream duplex DNA.


Assuntos
RNA Polimerases Dirigidas por DNA/metabolismo , Proteínas de Escherichia coli/metabolismo , Escherichia coli/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Sequência de Aminoácidos , RNA Polimerases Dirigidas por DNA/química , RNA Polimerases Dirigidas por DNA/genética , Escherichia coli/química , Escherichia coli/genética , Proteínas de Escherichia coli/química , Proteínas de Escherichia coli/genética , Proteínas de Escherichia coli/isolamento & purificação , Regulação Bacteriana da Expressão Gênica , Modelos Moleculares , Modelos Estruturais , Dados de Sequência Molecular , Regiões Promotoras Genéticas , Ligação Proteica , Estrutura Terciária de Proteína , Clivagem do RNA , RNA Bacteriano/genética , RNA Bacteriano/metabolismo , Alinhamento de Sequência , Deleção de Sequência , Elongação da Transcrição Genética , Terminação da Transcrição Genética , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
6.
PLoS One ; 6(6): e20847, 2011.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-21673966

RESUMO

In eukaryotic cells, the highly conserved FACT (FAcilitates Chromatin Transcription) complex plays important roles in several chromatin-based processes including transcription initiation and elongation. During transcription elongation, the FACT complex interacts directly with nucleosomes to facilitate histone removal upon RNA polymerase II (Pol II) passage and assists in the reconstitution of nucleosomes following Pol II passage. Although the contribution of the FACT complex to the process of transcription elongation has been well established, the mechanisms that govern interactions between FACT and chromatin still remain to be fully elucidated. Using the budding yeast Saccharomyces cerevisiae as a model system, we provide evidence that the middle domain of the FACT subunit Spt16--the Spt16-M domain--is involved in functional interactions with histone H3. Our results show that the Spt16-M domain plays a role in the prevention of cryptic intragenic transcription during transcription elongation and also suggest that the Spt16-M domain has a function in regulating dissociation of Spt16 from chromatin at the end of the transcription process. We also provide evidence for a role for the extreme carboxy terminus of Spt16 in functional interactions with histone H3. Taken together, our studies point to previously undescribed roles for the Spt16 M-domain and extreme carboxy terminus in regulating interactions between Spt16 and chromatin during the process of transcription elongation.


Assuntos
Histonas/metabolismo , Proteínas Mutantes/química , Proteínas Mutantes/metabolismo , Mutação , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/química , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Cromatina/metabolismo , Histonas/genética , Proteínas Mutantes/genética , Proteínas Mutantes/isolamento & purificação , Fenótipo , Ligação Proteica , Estrutura Terciária de Proteína , Saccharomyces cerevisiae/citologia , Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/isolamento & purificação , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
7.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-20124725

RESUMO

Transcription elongation by eukaryotic RNA polymerase II requires the coupling of mRNA synthesis and mRNA processing and export. The essential protein Iws1 is at the interface of these processes through its interaction with histone chaperone and elongation factor Spt6 as well as with complexes involved in mRNA processing and export. Upon crystallization of the evolutionarily conserved domain of Iws1 from Encephalitozoon cuniculi, four different crystal forms were obtained. Three of the crystal forms belonged to space group P2(1) and one belonged to space group P222(1). Preliminary X-ray crystallographic analysis of one of the crystal forms allowed the collection of data to 2.5 A resolution.


Assuntos
Encephalitozoon cuniculi/química , Proteínas Fúngicas/química , Transporte de RNA , RNA Mensageiro/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Cristalografia por Raios X , Proteínas Fúngicas/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
8.
Mol Cell ; 30(1): 86-97, 2008 Apr 11.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-18406329

RESUMO

The phosphorylation of histone variant H2AX at DNA double-strand breaks is believed to be critical for recognition and repair of DNA damage. However, little is known about the molecular mechanism regulating the exchange of variant H2AX with conventional H2A in the context of the nucleosome. Here, we isolate the H2AX-associated factors, which include FACT (Spt16/SSRP1), DNA-PK, and PARP1 from a human cell line. Our analyses demonstrate that the H2AX-associated factors efficiently promote both integration and dissociation of H2AX and this exchange reaction is mainly catalyzed by FACT among the purified factors. The phosphorylation of H2AX by DNA-PK facilitates the exchange of nucleosomal H2AX by inducing conformational changes of the nucleosome. In contrast, poly-ADP-ribosylation of Spt16 by PARP1 significantly inhibits FACT activities for H2AX exchange. Thus, these data establish FACT as the major regulator involved in H2AX exchange process that is modulated by H2AX phosphorylation and Spt16 ADP-ribosylation.


Assuntos
Difosfato de Adenosina/metabolismo , Proteínas de Ciclo Celular/metabolismo , Proteínas de Ligação a DNA/metabolismo , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/metabolismo , Histonas/metabolismo , Isoformas de Proteínas/metabolismo , Fatores de Transcrição/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Animais , Proteínas de Ciclo Celular/genética , Proteínas de Ciclo Celular/isolamento & purificação , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Proteínas de Ligação a DNA/isolamento & purificação , Dimerização , Células HeLa , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/genética , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/isolamento & purificação , Histonas/genética , Humanos , Nucleossomos/química , Nucleossomos/genética , Nucleossomos/metabolismo , Fosforilação , Poli(ADP-Ribose) Polimerase-1 , Poli(ADP-Ribose) Polimerases/genética , Poli(ADP-Ribose) Polimerases/metabolismo , Isoformas de Proteínas/genética , Proteínas Recombinantes/genética , Proteínas Recombinantes/isolamento & purificação , Proteínas Recombinantes/metabolismo , Fatores de Transcrição/genética , Fatores de Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
9.
Biochem Biophys Res Commun ; 370(3): 414-8, 2008 Jun 06.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-18373978

RESUMO

The eukaryotic transcription elongation factor 5,6-dichloro-1-beta-d-ribofuranosylbenzimidazole (DRB) sensitivity inducing factor (DSIF), is involved in regulating the processivity of RNA polymerase II. DSIF plays also a role in transcriptional activation, and in concert with the negative elongation factor NELF causes promoter proximal pausing of RNA polymerase II. Furthermore, DSIF has also been implicated in regulating the transcription of the human immunodeficiency virus proviral DNA. Human DSIF is composed of the two subunits, hSpt4 (p14) and hSpt5 (p160), corresponding to the yeast homologs Spt4 and Spt5. Here we show the purification and characterization of the small subunit, hSpt4. We were able to purify the protein in a soluble form separately from the larger hSpt5 subunit. CD and NMR spectroscopy show that the purified protein hSpt4 exhibits an alpha/beta topology with a well defined tertiary structure. Furthermore metal analysis by ICP-OES indicates that the protein contains a functional 4-Cys Zn-finger.


Assuntos
Proteínas Nucleares/química , Proteínas Nucleares/isolamento & purificação , Proteínas Repressoras/química , Proteínas Repressoras/isolamento & purificação , Fatores de Transcrição/química , Fatores de Transcrição/isolamento & purificação , Dedos de Zinco , Sequência de Aminoácidos , Dicroísmo Circular , Humanos , Dados de Sequência Molecular , Ressonância Magnética Nuclear Biomolecular , Proteínas Nucleares/genética , Proteínas Recombinantes de Fusão/química , Proteínas Recombinantes de Fusão/genética , Proteínas Recombinantes de Fusão/isolamento & purificação , Proteínas Repressoras/genética , Fatores de Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Zinco/análise , Zinco/metabolismo
10.
EMBO J ; 25(23): 5481-91, 2006 Nov 29.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-17110932

RESUMO

Oxidative lesions represent the most abundant DNA lesions within the cell. In the present study, we investigated the impact of the oxidative lesions 8-oxoguanine, thymine glycol and 5-hydroxyuracil on RNA polymerase II (RNA pol II) transcription using a well-defined in vitro transcription system. We found that in a purified, reconstituted transcription system, these lesions block elongation by RNA pol II to different extents, depending on the type of lesion. Suggesting the presence of a bypass activity, the block to elongation is alleviated when transcription is carried out in HeLa cell nuclear extracts. By purifying this activity, we discovered that TFIIF could promote elongation through a thymine glycol lesion. The elongation factors Elongin and CSB, but not TFIIS, can also stimulate bypass of thymine glycol lesions, whereas Elongin, CSB and TFIIS can all enhance bypass of an 8-oxoguanine lesion. By increasing the efficiency with which RNA pol II reads through oxidative lesions, elongation factors can contribute to transcriptional mutagenesis, an activity that could have implications for the generation or progression of human diseases.


Assuntos
Dano ao DNA , Reparo do DNA/genética , Estresse Oxidativo , RNA Polimerase II/antagonistas & inibidores , Fatores de Elongação da Transcrição/fisiologia , DNA Helicases/isolamento & purificação , DNA Helicases/fisiologia , Enzimas Reparadoras do DNA/isolamento & purificação , Enzimas Reparadoras do DNA/fisiologia , Elonguina , Guanina/análogos & derivados , Guanina/farmacologia , Células HeLa , Humanos , Proteínas de Ligação a Poli-ADP-Ribose , Timina/análogos & derivados , Timina/farmacologia , Fatores de Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Transcrição/fisiologia , Fatores de Transcrição TFII/isolamento & purificação , Fatores de Transcrição TFII/fisiologia , Transcrição Gênica/efeitos dos fármacos , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Uracila/análogos & derivados , Uracila/farmacologia
11.
Protein Expr Purif ; 50(1): 68-73, 2006 Nov.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-16798010

RESUMO

Failure to express soluble proteins in bacteria is mainly attributed to the properties of the target protein itself, as well as the choice of the vector, the purification tag and the linker between the tag and protein, and codon usage. The expression of proteins with fusion tags to facilitate subsequent purification steps is a widely used procedure in the production of recombinant proteins. However, the additional residues can affect the properties of the protein; therefore, it is often desirable to remove the tag after purification. This is usually done by engineering a cleavage site between the tag and the encoded protein that is recognised by a site-specific protease, such as the one from tobacco etch virus (TEV). In this study, we investigated the effect of four different tags on the bacterial expression and solubility of nine mouse proteins. Two of the four engineered constructs contained hexahistidine tags with either a long or short linker. The other two constructs contained a TEV cleavage site engineered into the linker region. Our data show that inclusion of the TEV recognition site directly downstream of the recombination site of the Invitrogen Gateway vector resulted in a loss of solubility of the nine mouse proteins. Our work suggests that one needs to be very careful when making modifications to expression vectors and combining different affinity and fusion tags and cleavage sites.


Assuntos
Antígenos/química , Endopeptidases/química , Proteínas Nucleares/química , Proteínas/química , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores Estimuladores Upstream/química , Sequência de Aminoácidos , Animais , Antígenos/genética , Antígenos/isolamento & purificação , Ataxina-3 , Códon/genética , Vetores Genéticos/genética , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intracelular , Camundongos , Dados de Sequência Molecular , Proteínas Nucleares/genética , Proteínas Nucleares/isolamento & purificação , Potyvirus/genética , Engenharia de Proteínas , Proteínas Serina-Treonina Quinases , Proteínas/genética , Proteínas/isolamento & purificação , Proteínas Recombinantes/química , Proteínas Recombinantes/genética , Proteínas Recombinantes/isolamento & purificação , Solubilidade , Nicotiana/virologia , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Fatores Estimuladores Upstream/genética , Fatores Estimuladores Upstream/isolamento & purificação
12.
J Biochem Mol Biol ; 39(3): 311-8, 2006 May 31.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-16756761

RESUMO

One of the biggest group of proteins influenced by protein kinase CK2 is formed by factors engaged in gene expression. Here we have reported recently identified yeast transcription elongation factor Elf1 as a new substrate for both monomeric and tetrameric forms of CK2. Elf1 serves as a substrate for both the recombinant CK2alpha' (K(m) 0.38 microM) and holoenzyme (K(m) 0.13 microM). By MALDI-MS we identified the two serine residues at positions 95 and 117 as the most probable in vitro phosphorylation sites. Coimmunoprecypitation experiments show that Elf1 interacts with catalytic (alpha and alpha') as well as regulatory (beta and beta') subunits of CK2. These data may help to elucidate the role of protein kinase CK2 and Elf1 in the regulation of transcription elongation.


Assuntos
Caseína Quinase II/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/enzimologia , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Sequência de Aminoácidos , Caseína Quinase II/química , Domínio Catalítico , Proteínas Fúngicas/metabolismo , Dados de Sequência Molecular , Fosforilação , Ligação Proteica , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Dedos de Zinco
13.
J Biol Chem ; 281(33): 23297-301, 2006 Aug 18.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-16766522

RESUMO

The factors required for the delivery of RNA polymerase II to class II promoters using naked DNA were all identified by 1998, yet their exact mechanisms of action were not fully understood in all cases, and in some instances, their precise function still remains unknown. Nonetheless, a complete understanding of the complexity of the RNA polymerase II transcription cycle necessitated the development of assays that include chromatinized DNA templates. At this time, the field was actively searching for factors that allow transcription initiation on chromatinized templates. We began studies using chromatin templates in an attempt to identify factor(s) that permit RNA polymerase II to traverse nucleosomes, i.e. that allow elongation on chromatinized DNA templates. The challenge herein was to develop an assay that directly measured the ability of transcriptionally engaged RNA polymerase II to traverse nucleosomes. This approach resulted in the isolation of FACT, a heterodimer in humans comprised of Spt16 and SSRP1. Defined functional biochemical assays corroborated genetic studies in yeast that allowed the elucidation of FACT function in vivo. Collectively, these approaches demonstrate that FACT is a factor that allows RNA polymerase II to traverse nucleosomes in vitro and in vivo by removing one H2A/H2B dimer. More recent studies using a fully defined chromatin reconstitution/transcription assay revealed that FACT activity is greatly stimulated by post-translational modification of the histone polypeptides, specifically by monoubiquitination of lysine 120 of human histone H2B.


Assuntos
Proteínas de Ligação a DNA/química , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/química , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/genética , Nucleossomos/química , Nucleossomos/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Proteínas de Ligação a DNA/isolamento & purificação , Proteínas de Ligação a DNA/fisiologia , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/isolamento & purificação , Proteínas de Grupo de Alta Mobilidade/fisiologia , Humanos , Nucleossomos/metabolismo , Nucleossomos/fisiologia , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Elongação da Transcrição/fisiologia
14.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-16511259

RESUMO

The Escherichia coli gene encoding the transcription cleavage factor GreB and the Thermus thermophilus gene encoding the anti-GreA transcription factor Gfh1 were cloned and expressed and the purified proteins were crystallized by the sitting-drop vapor-diffusion technique. The GreB and Gfh1 crystals, which were improved by macroseeding, belong to space group P4(1)2(1)2 (or P4(3)2(1)2), with unit-cell parameters a = b = 148, c = 115.2 A and a = b = 59.3, c = 218.9 A, respectively. Complete diffraction data sets were collected for the GreB and Gfh1 crystals to 2.6 and 2.8 A resolution, respectively. Crystals of the selenomethionine proteins were obtained by microseeding using the native protein crystals and diffract as well as the native ones. The structure determination of these proteins is now in progress.


Assuntos
Proteínas de Bactérias/genética , Proteínas de Bactérias/isolamento & purificação , Proteínas de Escherichia coli/genética , Proteínas de Escherichia coli/isolamento & purificação , Thermus thermophilus/química , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação , Proteínas de Bactérias/biossíntese , Proteínas de Bactérias/química , Clonagem Molecular , Cristalização , Cristalografia por Raios X , Proteínas de Escherichia coli/antagonistas & inibidores , Proteínas de Escherichia coli/biossíntese , Proteínas de Escherichia coli/química , Thermus thermophilus/genética , Fatores de Transcrição/antagonistas & inibidores , Fatores de Elongação da Transcrição/biossíntese , Fatores de Elongação da Transcrição/química
15.
J Mol Biol ; 349(5): 922-32, 2005 Jun 24.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-15907936

RESUMO

The transcriptional regulatory region of the simian virus 40 minichromosome that is being transcribed in the cell is nucleosome-free, while that of the non-transcribed minichromosome is nucleosome covered. Although additional studies have shown that the two structures are otherwise similar, the precision of these indirect studies has not been sufficient to determine if the transition between the two involves nucleosome displacement or nucleosome sliding. In order to address this question directly, we have developed a new function-based affinity isolation method that is capable of purifying the native transcription elongation complex of a single gene from mammalian cells. The simian virus 40 transcription elongation complex was purified by this method and the topological linking number of its DNA was compared directly to that of the bulk, non-transcribed minichromosome. The results show that the two types of minichromosome contain the same number of nucleosomes as well as nucleosomal structure. These findings indicate that interconversion between the non-transcribing and transcribing states is accomplished by a remodeling event involving nucleosome sliding rather than nucleosome displacement.


Assuntos
Vírus 40 dos Símios/química , Transcrição Gênica , Fatores de Elongação da Transcrição/química , Animais , Linhagem Celular , Nucleossomos/química , Nucleossomos/genética , Vírus 40 dos Símios/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
16.
Mol Cell Biol ; 23(4): 1368-78, 2003 Feb.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-12556496

RESUMO

During transcription elongation, eukaryotic RNA polymerase II (Pol II) must contend with the barrier presented by nucleosomes. The conserved Spt4-Spt5 complex has been proposed to regulate elongation through nucleosomes by Pol II. To help define the mechanism of Spt5 function, we have characterized proteins that coimmunopurify with Spt5. Among these are the general elongation factors TFIIF and TFIIS as well as Spt6 and FACT, factors thought to regulate elongation through nucleosomes. Spt5 also coimmunopurified with the mRNA capping enzyme and cap methyltransferase, and spt4 and spt5 mutations displayed genetic interactions with mutations in capping enzyme genes. Additionally, we found that spt4 and spt5 mutations lead to accumulation of unspliced pre-mRNA. Spt5 also copurified with several previously unstudied proteins; we demonstrate that one of these is encoded by a new member of the SPT gene family. Finally, by immunoprecipitating these factors we found evidence that Spt5 participates in at least three Pol II complexes. These observations provide new evidence of roles for Spt4-Spt5 in pre-mRNA processing and transcription elongation.


Assuntos
Proteínas Cromossômicas não Histona , RNA Mensageiro/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Fatores Genéricos de Transcrição/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/metabolismo , Proteínas de Transporte/metabolismo , Proteínas de Ciclo Celular/metabolismo , Chaperonas de Histonas , Metiltransferases/isolamento & purificação , Metiltransferases/metabolismo , Mutação , Proteínas Nucleares/genética , Proteínas Nucleares/metabolismo , Nucleotidiltransferases/isolamento & purificação , Nucleotidiltransferases/metabolismo , RNA Polimerase II/isolamento & purificação , RNA Polimerase II/metabolismo , Precursores de RNA , Processamento Pós-Transcricional do RNA , Splicing de RNA , Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Fatores de Transcrição/metabolismo , Fatores Genéricos de Transcrição/isolamento & purificação , Fatores de Transcrição TFII/isolamento & purificação , Fatores de Transcrição TFII/metabolismo , Fatores de Elongação da Transcrição/genética , Fatores de Elongação da Transcrição/isolamento & purificação
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