近日，國際知名學術期刊EMBO reports正式在線發表了bet356在线官方网站“發育與疾病相關基因”教育部重點實驗室林承棋、羅卓娟團隊在基因轉錄調控機制方面的研究工作成果（The super elongation complex (SEC) mediates phase transition of SPT5 during transcriptional pause release, EMBO reports, 2023）。
基因轉錄是承載于DNA之上遺傳信息傳遞的首要步驟。細胞命運決定、個體發育以及疾病的發生發展都基于基因的差異性表達。其重要限速步驟在于RNA聚合酶II會暫停于這些基因的啟動子下遊，等待釋放信号的激活，從而才能進入轉錄延伸階段。林承棋、羅卓娟教授之前研究鑒定并發現，多亞基、大分子蛋白質複合物，超級轉錄延伸複合物（SEC）可以磷酸化RNA聚合酶II等因子，讓其從暫停狀态釋放出來，促進下遊基因進行有效的轉錄。近些年，該團隊發現SEC能夠通過液-液相分離（LLPS），将轉錄延伸的核心激酶P-TEFb從非活性的複合物中萃取濃縮出來，并在基因附近迅速聚集形成具有高度流動性的液滴，誘導轉錄快速激活（Sci Adv, 2020；Chin Sci Bull, 2020；JMCB, 2021-封面文章；Biochemistry, 2022）。然而，轉錄暫停及釋放進入延伸的動态轉變及生物物理機制尚不清楚。
該研究工作首次系統性地描繪了轉錄暫停及釋放的生理物理特性及動态調控機理（圖示）。研究發現轉錄暫停因子SPT5通過相分離形成凝膠狀的凝聚物，維持轉錄暫停。而決定其凝聚物形成的無序結構域是轉錄暫停釋放和基因激活所必需的。當轉錄進入早期延伸階段，生物大分子凝聚物SEC能夠通過多價相分離和磷酸化方式，将SPT5從凝膠狀的暫停凝聚物轉變為轉錄延伸液滴，促進RNA聚合酶II從暫停向轉錄延伸階段的轉變。此外，該工作還發現與人類疾病相關的SEC突變，會改變SEC及轉錄延伸液滴的理化特性；這種異常的凝聚物特性将導緻轉錄失調，參與各種人類疾病的發生發展。這一發現将為SEC相關的人類疾病發病機制探索及藥物靶向篩選方案提供了新的方向與思路。
bet356在线官方网站林承棋教授和羅卓娟教授為該論文的共同通訊作者；博士後郭澄豪為該論文的第一作者；博士生張亞迪﹑姜緒，碩士生帥浉敏﹑Abire Sigbessia﹑郝少華，以及東大-Allen腦研究院謝芃教授參與了該項工作。該工作得到了科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金、深圳市科技計劃等項目的資助。（生科院）
