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RNA链延伸中RNA聚合酶对信息的加工 |
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明镇寰
摘 要：本文在简述了转录循环和转录中间体、尤其是转录延伸复合物结构的基础上，就RNA聚合酶在转录延伸中的作用作了综述。RNA聚合酶对转录调节作出抉择依赖于对转录延伸复合物内在的或外来的信息输入，其功能在很大程度上都像是一个信息加工者。
关键词：转录延伸复合物；RNA聚合酶；信息加工
中图分类号： Q756 文献标识码： A
文章编号： 0253－9772(2000)01－0047－50
Information Processing by RNA Polymerase During RNA Chain Elongation
MING Zhen huan
(College of Life Science，Zhejiang University,Hangzhou 310028,China)
Abstract: It is reviewed for the function of RNA polymerase during transcription elongation based on the description of transcription cycle and the structure of transcription intermediates,especially, the transcription elogation complex. The decision of RNA polymerase for transcriptional regulation depends on the intrinsic or extrinsic imputs of information to transcription elongation complex. Thus, the function of RNA polymerase looks like an information processor to a great extent.
Key word: Transcription elongation complex; RNA polymerase; Information processor
于所有可接近的位置〔6〕。沿着DNA链定向移位的能量是由核苷酸的加入造成TEC构象改变所衍生的。也有可能RNA聚合酶是一种“机械酶”(mechano enzyme)，其通常保持与RNA和DNA的紧密接触并使用磷酸二酯键水解的能量产生内部的运动〔7〕。
停滞(arrest)、暂停和终止。在某些位点，核苷酸的加入因暂停、停滞和终止信号而放慢，所以RNA链的延伸被不时打断。暂停信号引起RNA聚合酶从快速延伸的TEC状态异构化而改变其构象。在这种构象下，RNA链的延伸被可逆地抑制。停滞信号只在体外试验中检测到，能不可逆地阻断RNA链的延伸。暂停和停滞可能反映了TEC在结构上的不同改变，终止信号引起RNA和DNA链的释出。
有几种类型的暂停转录复合物，其由不同的内在的或外来的相互作用所调节。某些停顿仅与DNA序列有关而无需别的调节物，而有些暂停信号则是特定的调节中间物，它们能阻止转录超出某一区域。处于大肠杆菌和沙门氏菌的氨基酸生物合成操纵子前导区中部的依赖于发夹结构的暂停位点即属于后者。这些位点使RNA聚合酶停止前进直至核糖体起始前导肽的合成，或者直到最终自发地逃逸并导致超衰减(superattenuation)。通过放慢RNA链延伸以允许TEC在结构上的调整，暂停看来是导向停滞和终止的一个起始步骤。暂停位点的存在有利于对缺陷的mRNA进行监视。在暂停位点放慢速度的RNA聚合酶或被翻译着的核糖体所释放，或者被ρ终止因子所释放〔8〕。如果把RNA聚合酶比作信息加工者，暂停信号则指示其停下来等待调节信号的输入。
当RNA聚合酶遇到终止信号时，其停止往RNA链上加入新的核苷酸，解开DNA-RNA杂交链，释放出新合成的转录物，自身也从DNA模板上解离下来。
2 转录延伸复合物的结构
转录延伸复合物是整个转录循环中一个重要的转录中间体，与转录循环中其它阶段的转录中间体一样，RNA聚合酶通过其与DNA、RNA和蛋白因子及其它因子的相互作用，以一种特定的空间构象，在RNA链延伸中起着接受信息输入和作出相关转录决定的信息加工者的作用。
2.1 RNA聚合酶的三维结构
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