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Concerted transformation of a hyper-paused transcription complex and its reinforcing protein
Indexado
WoS WOS:001198902100015
Scopus SCOPUS_ID:85190332129
DOI 10.1038/S41467-024-47368-4
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



RfaH, a paralog of the universally conserved NusG, binds to RNA polymerases (RNAP) and ribosomes to activate expression of virulence genes. In free, autoinhibited RfaH, an α-helical KOW domain sequesters the RNAP-binding site. Upon recruitment to RNAP paused at an ops site, KOW is released and refolds into a β-barrel, which binds the ribosome. Here, we report structures of ops-paused transcription elongation complexes alone and bound to the autoinhibited and activated RfaH, which reveal swiveled, pre-translocated pause states stabilized by an ops hairpin in the non-template DNA. Autoinhibited RfaH binds and twists the ops hairpin, expanding the RNA:DNA hybrid to 11 base pairs and triggering the KOW release. Once activated, RfaH hyper-stabilizes the pause, which thus requires anti-backtracking factors for escape. Our results suggest that the entire RfaH cycle is solely determined by the ops and RfaH sequences and provide insights into mechanisms of recruitment and metamorphosis of NusG homologs across all life.

Revista



Revista ISSN
Nature Communications 2041-1723

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Disciplinas de Investigación



WOS
Multidisciplinary Sciences
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Zuber, Philipp K. - Universität Bayreuth - Alemania
The Medical Research Council Laboratory of Molecular Biology - Reino Unido
UNIV BAYREUTH - Alemania
MRC Lab Mol Biol - Reino Unido
2 Said, Nelly - Freie Universität Berlin - Alemania
FREE UNIV BERLIN - Alemania
3 Hilal, Tarek Hombre Freie Universität Berlin - Alemania
FREE UNIV BERLIN - Alemania
4 Wang, Bing - The Ohio State University - Estados Unidos
OHIO STATE UNIV - Estados Unidos
5 Loll, Bernhard Hombre Freie Universität Berlin - Alemania
FREE UNIV BERLIN - Alemania
6 Gonzalez-Higueras, Jorge Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Millennium Institute for Integrative Biology (iBio) - Chile
Instituto Milenio de Biología Integrativa - Chile
7 RAMIREZ-BUSTOS, CRISTIAN ALEJANDRO Hombre Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
Millennium Institute for Integrative Biology (iBio) - Chile
Millennium Inst Integrat Biol - Chile
Instituto Milenio de Biología Integrativa - Chile
8 Belogurov, Georgiy A. - Turun yliopisto - Finlandia
Univ Turku - Finlandia
9 Artsimovitch, Irina Mujer The Ohio State University - Estados Unidos
OHIO STATE UNIV - Estados Unidos
10 Wahl, Markus C. Hombre Freie Universität Berlin - Alemania
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) - Alemania
FREE UNIV BERLIN - Alemania
Helmholtz Zent Berlin Materialien & Energie - Alemania
11 Knauer, Stefan H. - Universität Bayreuth - Alemania
Bristol-Myers Squibb - Estados Unidos
UNIV BAYREUTH - Alemania
Bristol Myers Squibb GmbH & Co KGaA - Alemania

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Financiamiento



Fuente
National Institutes of Health
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Fondo de Desarrollo Científico y Tecnológico (Fondecyt)
Academy of Finland
ANID Doctoral Scholarship
National Agency for Research and Development (ANID) through Millennium Science Initiative Program

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (WA 1126/11-1, project number 433623608, to M.C.W.; INST 130/1064-1 FUGG to Freie Universitaet Berlin; RO 617/21-1 to P. Roesch), National Institutes of Health (GM067153 to I.A.), the National Agency for Research and Development (ANID) through Millennium Science Initiative Program (ICN17_022), Fondo de Desarrollo Cientifico y Tecnologico (FONDECYT 1201684 to C.A.R.-S) and the Academy of Finland (341962 to G.A.B.). J.G.-H. was supported by an ANID Doctoral Scholarship (PFCHA 21212113). We thank Kurt Fredrick for the gift of 70 S ribosomes, Simon Hofer and Marinus Thein for initial work on RfaHCC, and Dmitri Svetlov for discussions and editing.

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