Wechselwirkungen zwischen Domänen der archaeellen Transkriptionsmaschinerie und Vergleich mit dem eukaryotischen System

Die RNA Polymerase (RNAP) der Archaeen synthetisiert im Gegensatz zu den spezialisierten eukaryotischen RNA Polymerasen sowohl mRNA, als auch tRNA und rRNA. Sie weist jedoch sowohl in ihrer Quartärstruktur als auch den Sequenzen ihrer Untereinheiten große Ähnlichkeiten zur eukaryotischen RNA Polymerase II aus der Hefe auf, weshalb sie ein vorzügliches Modellsystem zur Untersuchung der eukaryotischen Transkription darstellt. Kürzlich haben wir die RNAP aus dem hyperthermophilen Archaeon Pyrococcus furiosus aus 11 rekombinant hergestellten Untereinheiten in vitro rekonstituiert. Dabei konnte ein aus 9 Untereinheiten bestehendes katalytisch aktives Kernenzym und ein Subkomplex aus den Untereinheiten E´ und F identifiziert werden. Die Untereinheiten E´und F sind homolog zu Rpb7 und Rpb4 der eukaryotischen RNAP II, die dort eine wichtige Funktion bei der Transkriptionsinitiation übernehmen. Mit Hilfe dieses rekombinanten Systems können die Wechselwirkungen und Funktionen einzelner Untereinheiten durch biochemische Untersuchungen und Mutationsstudien analysiert werden. Im Fokus stehen dabei Strukturen im aktiven Zentrum der RNAP, die Kontaktflächen des Kernenzyms mit dem E´-F Subkomplex, sowie die Wechselwirkung der einzelnen Untereinheiten mit dem Transkriptions-Initiationsfaktor TFB.