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综述:RNA聚合酶II转录调控的新见解:转录因子、相分离及其在心血管疾病中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月17日 来源:Biochemistry and Cell Biology 2.1
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本综述系统总结了RNA聚合酶II(Pol II)转录调控的最新进展,重点探讨转录因子(TFs)和相分离在转录凝聚体形成中的分子机制,及其通过调控基因表达影响心血管疾病发生发展的潜在作用,为相关靶点治疗提供理论依据。
转录因子(TFs)是一类特异性结合DNA序列的蛋白质,通过调控RNA聚合酶II(Pol II)在转录多个步骤中的作用,影响基因表达。相分离是一种自发或驱动形成的生物物理过程,可产生无膜细胞器(即凝聚体)。在转录活跃位点,相分离形成不同液相环境,降低凝聚体内水分含量和介电常数,进而改变蛋白质与核酸的结构和功能。在Pol II转录中,相分离缩短TFs与靶DNA结合时间,促进转录爆发(transcriptional bursting)。Pol II转录通过调控不同TFs和介导相分离参与多种疾病(如心血管疾病)的发生。本综述旨在总结Pol II转录调控的分子机制,特别是TFs和相分离的作用,并阐述其在心血管疾病中的功能,为疾病治疗提供潜在靶点。
TFs通过识别特定DNA序列(如启动子、增强子)与Pol II相互作用,调控转录起始、暂停、延伸和终止过程。多种TFs(如NF-κB、p53、GATA4)通过激活或抑制Pol II活性,影响下游基因表达。TFs还可招募辅因子(如Mediator复合物)和染色质重塑蛋白,形成转录微环境,优化Pol II功能。
相分离驱动蛋白质和核酸形成动态液相凝聚体,在细胞核内构建无膜功能区。转录凝聚体通过富集TFs、Pol II和核酸,提高局部浓度,加速分子互作。研究表明,低介电环境可增强蛋白质-DNA结合亲和力,并促进转录爆发现象。相分离相关蛋白(如FUS、TDP-43)异常聚集与转录失调密切相关。
Pol II转录失调参与动脉粥样硬化、心肌肥厚和心力衰竭等心血管疾病。TFs(如NFAT、MEF2)通过相分离机制形成病理特异性凝聚体,调控炎症反应、细胞凋亡和纤维化相关基因表达。靶向TFs-相分离-Pol II轴可能成为心血管疾病的新型治疗策略。
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