Lehrstuhl Biopolymere und Forschungszentrum für Bio-Makromoleküle, Universität Bayreuth, Universitätsstraße 30, 95447 Bayreuth, Germany.
Cell. 2012 Jul 20;150(2):291-303. doi: 10.1016/j.cell.2012.05.042.
NusG homologs regulate transcription and coupled processes in all living organisms. The Escherichia coli (E. coli) two-domain paralogs NusG and RfaH have conformationally identical N-terminal domains (NTDs) but dramatically different carboxy-terminal domains (CTDs), a β barrel in NusG and an α hairpin in RfaH. Both NTDs interact with elongating RNA polymerase (RNAP) to reduce pausing. In NusG, NTD and CTD are completely independent, and NusG-CTD interacts with termination factor Rho or ribosomal protein S10. In contrast, RfaH-CTD makes extensive contacts with RfaH-NTD to mask an RNAP-binding site therein. Upon RfaH interaction with its DNA target, the operon polarity suppressor (ops) DNA, RfaH-CTD is released, allowing RfaH-NTD to bind to RNAP. Here, we show that the released RfaH-CTD completely refolds from an all-α to an all-β conformation identical to that of NusG-CTD. As a consequence, RfaH-CTD binding to S10 is enabled and translation of RfaH-controlled operons is strongly potentiated. PAPERFLICK:
NusG 同源物调节所有生物的转录和偶联过程。大肠杆菌（E. coli）的两个结构域的同源物 NusG 和 RfaH 具有构象相同的 N 端结构域（NTD），但羧基端结构域（CTD）却截然不同，NusG 中的β桶和 RfaH 中的α发夹。这两种 NTD 都与延伸的 RNA 聚合酶（RNAP）相互作用以减少暂停。在 NusG 中，NTD 和 CTD 是完全独立的，并且 NusG-CTD 与终止因子 Rho 或核糖体蛋白 S10 相互作用。相比之下，RfaH-CTD 与 RfaH-NTD 进行广泛的相互作用以掩盖其中的 RNAP 结合位点。当 RfaH 与其 DNA 靶标，操纵子极性抑制因子（ops）DNA 相互作用时，RfaH-CTD 被释放，从而允许 RfaH-NTD 与 RNAP 结合。在这里，我们表明释放的 RfaH-CTD 完全从全-α折叠到与 NusG-CTD 完全相同的全-β构象。结果，RfaH-CTD 能够与 S10 结合，并且 RfaH 控制的操纵子的翻译被强烈增强。
