研究揭示噬菌體蛋白調控宿主轉錄的分子機制

7月11日，國際學術期刊《自然-通訊》（Nature Communications）在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所合成生物學重點實驗室張余研究組與浙江大學醫學院馮鈺研究組合作完成的題為Structural basis for transcription antitermination at bacterial intrinsic terminator的研究論文。

水稻是中國和其他許多國家的主要糧食作物。由水稻白葉枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. Oryzae）引起的白葉枯病是水稻生產中危害嚴重的細菌性病害。利用噬菌體抑制該病原菌，是一種安全經濟的生物防治方法。烈性噬菌體Xp10可侵染並裂解水稻白葉枯病菌。P7是Xp10噬菌體編碼的一個關鍵的基因轉錄調控蛋白，其能夠劫持宿主的RNA聚合酶，一方面關閉宿主基因轉錄，另一方面控制噬菌體基因早期基因到晚期基因的時序性表達。

該論文解析了水稻白葉枯病菌RNA聚合酶與P7的高解析度轉錄複合物電鏡結構。該結構發現，P7結合在細菌RNA聚合酶的RNA通道出口，阻止了RNA發卡結構的形成。RNA發卡結構的形成是轉錄終止的先決條件，因此P7通過該獨特的方式賦予了細菌RNA聚合酶通讀轉錄終止信號的能力。另外，P7蛋白還能夠關閉宿主細菌的基因轉錄，P7限制RNAP結構域之間的運動，特異性抑制轉錄起始階段啟動子雙鏈DNA的解鏈過程。

該研究揭示了噬菌體蛋白P7通讀轉錄終止信號，開啟噬菌體後期基因轉錄的分子機制，也解釋了噬菌體蛋白P7抑制宿主細菌轉錄的分子機制。該研究闡明了噬菌體基因表達調控的結構基礎和分子機制，為人工噬菌體的構建提供了理論基礎。

研究揭示噬菌體蛋白調控宿主轉錄的分子機制

來源：中國科學院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所

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