構造生物学：転写開始動作中のヒトPol IIIについての構造的知見
Nature 643, 8073 doi: 10.1038/s41586-025-09093-w
RNAポリメラーゼIII（Pol III）は、3種類の古典的プロモーターにグループ分けされる、必要性の非常に高いRNAを転写する。このようなRNAにはタイプ1（5S rRNA）、タイプ2（tRNA）およびタイプ3（U6や7SKおよびRNアーゼH1のような短いノンコーディングRNA）が含まれる。Pol III開始前複合体（PIC）と伸長複合体（EC）の構造は決定されているが、開始から伸長への移行の基盤となる機構ははっきりしていない。今回我々は、7種類のヒトPol III転写複合体（TC4、TC5、TC6、TC8、TC10、TC12とTC13）を再構築した。これらは、U6プロモーター上で4–13ヌクレオチドの長さの新生RNAと共に停止している。クライオ電子顕微鏡によって、転写開始複合体（ITC）であるTC4とTC5、および転写伸長複合体（EC）であるTC6–13が捕捉された。KMnO4フットプリント法の結果と共に、このデータから、広範囲にわたるモジュール再配置が起こることが明らかになった。まず、転写バブルがPICからTC5まで拡大し、それに続き、TC5からTC6にかけて基本転写因子（GTF）の解離と急なバブル崩壊が起こり、ITCからECへの移行がはっきりする。TC5では、SNAPcとTFIIIBはプロモーターおよびPol IIIへと結合したままだが、RNA–DNAハイブリッドは鋳型DNA（TFIIIBのサブユニットの1つのBRF2によりブロックされている）と共に傾いたコンホメーションをとっている。ITC–EC移行中のハイブリッドの前方への移動により、BRF2フィンガーが引き込まれて、GTF解離と転写バブル崩壊が引き起こされる。次いで、Pol IIIがプロモーターから離脱するが、その一方でGTFは上流に結合したままで、反応の再開始が可能なように見える。これらの知見は、Pol IIIの動態と必要性の高い小型RNAであるタイプ3プロモーターの再開始機構についての分子レベルでの知見を明らかにしており、RNAポリメラーゼについてこれまでに報告された中で最も初期の開始–伸長への移行を示している。
