RNA聚合酶III（Pol III）介导的转录终止需要在含有聚脱氧胸苷（dT）的非模板链上将延伸复合物（EC）转化为预终止复合物（PTC），这种机制与Pol I和Pol II不同。
2021年10月20日，来自复旦大学徐彦辉等研究团队在Nature Communications上在线发表了题为“Structural insights into RNA polymerase III-mediated transcription termination through trapping poly-deoxythymidine”的研究论文，揭示了Pol III的聚-DT依赖的转录终止的分子机制。
由RNA聚合酶介导的真核转录需要严格控制整个转录的起始、延伸和终止。作为转录的必经步骤，终止对于转录本的正常成熟和释放、聚合酶的循环以及为后续转录清除模板DNA至关重要。转录终止的失调会导致基因表达的严重缺陷，并引起遗传性疾病。
与相对保守的催化机制不同，转录终止的过程在不同物种的RNA聚合酶中似乎更加多样化。尽管原核生物的转录终止机制已被很好地描述，但对真核生物的转录是如何正确终止的仍不完全了解。在三种哺乳动物的RNA聚合酶（Pol I、Pol II和Pol III）中，Pol I和Pol II需要多部分顺式调控元件和反式作用因子来终止转录。相比之下，当聚合酶到达非模板链（strandNT）上超过三个脱氧胸苷酸（poly-dT）的延伸段时，Pol III介导的转录就会终止，这表明Pol III有一个特定的终止机制。
在Pol III介导的转录中，生产性的延伸复合物（EC）被转化为具有转录活性但可转移的终止前复合物（PTC），这是转录终止的一个关键过程。据报道，非模板链中的poly-dT启动了转录的终止--不依赖于其他顺式调控元件或反式作用因子。不同物种的典型Pol III终止位点的poly-dT的平均长度不同，绒毛虫（S. pombe）的平均长度为5-7 dT，酿酒酵母（S. cerevisiae）为6-9 dT，而脊椎动物为4-5 dT。这种独特的终止机制有利于Pol III的功能，它转录大量的短的基本转录物，在从终止到再启动的过渡过程中需要高效率。
人类Pol III由17个亚单位组成，它们被组织成一个催化核心（RPC1-2、RPAC1-2、RPABC1-5和RPC10），一个柄模块（RPC8-9），外围三聚体（RPC3、RPC6和RPC7）和一个二聚体模块（RPC4-5）。以前的研究报告了酵母和人类Pol III的结构以及转录起始和延伸的机制。这些结构显示，Pol III的催化核心与Pol I和Pol II的催化核心相似，与它在转录延伸中的保守功能一致。这三种RNA聚合酶还含有远缘的柄状亚单位，分别是酵母菌Pol I、Pol II和Pol III中的A14/43、Rpb4/7和C17/25。此外，Pol I含有类似TFIIF的异构体A49/34.5，Pol III含有类似TFIIF的异构体C37/53和类似TFIIE的异构体C82/34/31。这些外围亚基通过直接与核酸相互作用和/或参与蛋白-蛋白相互作用网络，在转录启动和终止中发挥调节作用。Pol III的终止-再启动亚复合物（RPC4-RPC5-RPC10）在调控转录终止方面起着关键作用。以前的研究也表明，终止缺陷的突变被映射到酵母RPC2亚基的300-325和455-521残基上。尽管有这些研究，但在strandNT上的这样一段poly-dT是如何导致Pol III上有效的转录终止而不是Pol I或Pol II上的转录终止的，仍然是一个很大的未知数。
根据最近对人类Pol III EC复合物的结构研究，重组了一个模拟的PTC复合物，并以3.6埃的分辨率确定了低温电镜（EM）结构。该结构表明，strandNT中的poly-dT被困在一个非模板链的出口通道中（下文称为出口通道）。由于出口隧道的构象限制和转录叉的稳定，该聚-DT的移位是不利的。研究提供了从转录延伸到预终止的结构见解，并揭示了Pol III的poly-dT-依赖性转录终止的分子机制。
参考文献：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26402-9