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为探究转录偶联修复（TCR）中 TFIIH 的招募机制，研究人员构建模型，揭示关键蛋白作用，助力相关疾病研究。
在微观的细胞世界里，DNA 损伤时刻威胁着细胞的正常功能与基因组的稳定。转录偶联修复（TCR）作为核苷酸切除修复的重要子途径，对清除活跃转录 DNA 链上的损伤至关重要。然而，目前对于转录因子 IIH（TFIIH）如何被招募到完整的 TCR 复合物中，这一关键机制仍不明确。同时，TCR 功能受损会引发如科凯恩综合征（Cockayne syndrome，CS）和紫外线敏感综合征（UV-sensitive syndrome，UVSS）等遗传性疾病，但其临床症状差异显著的分子基础也尚未明晰。为了深入探索这些未知领域，来自美国佐治亚州立大学、劳伦斯伯克利国家实验室等机构的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员采用了整合分子建模技术，将现有 TCR 蛋白组件的结构数据与 AlphaFold 多聚体预测相结合，构建了 TFIIH 结合到 TCR 复合物初始状态的模型。同时，运用微秒级分子动力学（MD）模拟、图论算法和网络分析等方法，对 TCR 分子机制进行了深入研究。
在研究结果部分，首先是新生 TCR-TFIIH 复合物的分子结构。通过结构叠加分析，发现早期 TFIIH 以开放构象被招募，这种构象下其两个解旋酶亚基（XPB 和 XPD）距离较远，XPD 远离底物 DNA，后续经过一系列变化才能转变为具有修复能力的活性组装体。在 TCR-TFIIH 复合物中，TFIIH 与 Pol II 的结合方式和转录前起始复合物（PIC）相似，由 CSB、CSA 和 UVSSA 的 VHS 结构域组成的模块以及 TFIIH 的 MAT1 亚基，共同在 RNAPIIo 和 TFIIH 之间形成关键连接。
其次，STK19 是 TCR-TFIIH 复合物的关键枢纽。研究发现 STK19 能与多个蛋白形成多价相互作用，其在复合物中处于中心位置，与 Rpb1、UVSSA、CSA、DNA 以及 TFIIH 的多个亚基都有接触，覆盖了其分子表面积的 80% 以上。STK19 不仅能稳定 TCR-TFIIH 复合物，还能通过与 XPB、MAT1 等的相互作用，引导 TFIIH 的结合并促进 DNA 解旋。
然后是 CRL4CSA、ELOF1 和 RNAPIIo 泛素化在 TCR-TFIIH 招募中的功能。研究人员通过建模和 MD 模拟 TCR 与 CRL4CSA的复合物发现，ELOF1 能抑制 CSA 的移动性，重新定位 UVSSA 的 VHS 结构域，使 CRL4CSA精准定位，促进 Rpb1-K1268 的特异性泛素转移。同时，Rpb1 和 UVSSA 的泛素化通过与 p62 的 PHD 结构域相互作用，协同促进 TFIIH 的招募。
最后是 TCR 分子机制的全局运动和动态模块。通过 MD 模拟和动态网络分析，研究人员将 TCR-TFIIH-Ub 复合物划分为 36 个动态模块，发现 CSB、CSA、ELOF1 和 STK19 等形成了紧密连接的簇，它们在维持复合物的完整性和功能中发挥着重要作用。
研究结论和讨论部分指出，该研究构建了完整的 TCR-TFIIH 和 TCR-CRL4CSA模型，深入解析了 TCR 早期中间体的组装和调控机制、TFIIH 招募的结构基础以及泛素修饰在细胞 DNA 损伤反应中的作用。这不仅为理解 TCR 的分子机制提供了重要依据，也为后续研究 TCR 复合物突变与相关遗传疾病之间的关系提供了方向，有望推动相关疾病的诊断和治疗研究。
