Mol Cell | 王栋/章佩君团队解析RNA聚合酶II中的水分子网络及其催化功能

本文基于发表在Molecular Cell上的研究，探讨了RNA聚合酶II（Pol II）中水分子在基因转录中的关键作用。背景上，尽管Pol II结构研究在过去25年取得显著进展，但由于分辨率限制，水分子这一细胞内最丰富成分在转录中的功能长期被忽视。研究目的旨在通过高分辨率结构解析，揭示水分子在底物识别、催化反应和蛋白质相互作用中的具体作用。结论方面，研究团队利用亚2 Å分辨率冷冻电镜技术，首次在活性状态下解析了Pol II中的水分子网络，发现水分子在底物识别和SN2催化反应中作为质子受体和供体起关键作用，参与稳定trigger loop构象动态，并介导蛋白-核酸及蛋白-蛋白相互作用的分子润滑剂功能。该研究突破了传统以蛋白质为中心的认知，揭示了水分子在转录机器中的结构性与功能性贡献，为理解RNA聚合酶催化机制提供了全新视角。