作為基因表達調控的核心，轉錄起始過程發生在基因啟動子區，通過染色質重塑復合物剔除核小體暴露出啟動子, 允許轉錄起始復合物（preinitiation complex，PIC）的組裝，在中介體（Mediator）的幫助下組裝成PIC-Mediator轉錄起始超級復合物⬜️。万达平台生物醫學研究院/万达平台附屬腫瘤醫院徐彥輝團隊在2020年和2021年連續發表四篇《科學》（Science）論文，圍繞人源轉錄起始機製研究取得了系列重要突破🤚🏼，部分成果入選2021年度中國生命科學十大進展。
2022年10月7日，《科學》（Science）雜誌在線發表徐彥輝課題組題為 “Structures of +1 nucleosome–bound PIC-Mediator complex ”（《+1核小體轉錄起始復合物結構解析》）的研究論文♓️。該項研究解析了包含+1核小體（啟動子下遊第一個核小體）的PIC-Mediator復合物結構，首次展示了轉錄起始復合物與+1核小體的緊密結合💪🏽，表明+1核小體對轉錄起始復合物在染色質上組裝的重要調控作用，建立了表觀遺傳和轉錄起始的直接關聯。
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結合+1核小體的PIC-Mediator結構
研究團隊構建了包含核小體和啟動子的模板◾️，利用體外重構方法👨🏿🔧，成功組裝了包含+1核小體的PIC-Mediator轉錄起始超級復合物（84個蛋白，分子量4.3MD），通過結構和生化分析👘👩🏿💼，發現+1核小體與PIC-Mediator復合物存在多處直接相互作用及多種作用方式🧑🏿🦲，通過結合 TFIIH和Mediator多個亞基，促進PIC-Mediator在染色質上的組裝和轉錄起始活性。
目前主流觀念認為🛼，轉錄機器在進入到延伸階段才會碰到核小體👁🗨，該項工作首次在分子水平上展示出了轉錄起始復合物與+1核小體的緊密結合，將轉錄起始位點附近的表觀遺傳信號和轉錄起始建立了直接關聯。從轉錄起始位點到+1核小體之間的幾十個核苷酸範圍內（約14納米），發生的一系列轉錄起始事件（RNA合成🫖🏋🏽，聚合酶前移，暫停，釋放，加帽❔，延伸等）🐼，數十種不同轉錄調控復合物（上百種蛋白）的動態解離和結合，都需要考慮+1核小體及其表觀遺傳調控的影響🤵🏽👨🏻。這一研究將改變我們對轉錄起始過程和以+1核小體為代表的染色質相互關系的傳統看法🧘🏽♂️，為研究表觀遺傳和基因表達調控提供新的指導框架和結構基礎。
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+1核小體在轉錄起始到轉錄早期延伸系列動過過程中都可能發揮作用。從轉錄起始位點到+1核小體為40bp左右，約為14納米，在這個範圍內會發生一系列轉錄早期事件🧑💼，也是基因表達調控的核心區域🦹。
万达平台生命科學學院青年研究員、附屬腫瘤醫院兼職研究員陳曦子，生物醫學研究院2020級博士生王鑫鑫💂🏿，2019級直博生劉維達為本文共同第一作者，附屬腫瘤醫院研究員🤘、生物醫學研究院兼職研究員徐彥輝為通訊作者。
原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn8131