Chromosomal translocations involving the MLL gene are associated with infant acute lymphoblastic and mixed lineage leukemia. There are a large number of translocation partners of MLL that share very little sequence or seemingly functional similarities; however, their translocations into MLL result in the pathogenesis of leukemia. To define the molecular reason why these translocations result in the pathogenesis of leukemia, we purified several of the commonly occurring MLL chimeras. We have identified super elongation complex (SEC) associated with all chimeras purified. SEC includes ELL, P-TEFb, AFF4, and several other factors. AFF4 is required for SEC stability and proper transcription by poised RNA polymerase II in metazoans. Knockdown of AFF4 in leukemic cells shows reduction in MLL chimera target gene expression, suggesting that AFF4/SEC could be a key regulator in the pathogenesis of leukemia through many of the MLL partners.

Promoter-proximal pausing by initiated RNA polymerase II (Pol II) and regulated release of paused polymerase into productive elongation has emerged as a major mechanism of transcription activation. Reactivation of paused Pol II correlates with recruitment of super-elongation complexes (SECs) containing ELL/EAF family members, P-TEFb, and other proteins, but the mechanism of their recruitment is an unanswered question. Here, we present evidence for a role of human Mediator subunit MED26 in this process. We identify in the conserved N-terminal domain of MED26 overlapping docking sites for SEC and a second ELL/EAF-containing complex, as well as general initiation factor TFIID. In addition, we present evidence consistent with the model that MED26 can function as a molecular switch that interacts first with TFIID in the Pol II initiation complex and then exchanges TFIID for complexes containing ELL/EAF and P-TEFb to facilitate transition of Pol II into the elongation stage of transcription.

Membrane-less subcellular compartments play important roles in various cellular functions. Although techniques exist to identify components of cellular bodies, a comprehensive method for analyzing both static and dynamic states has not been established. Here, we apply an antibody-based in situ biotinylation proximity-labeling technique to identify components of static and dynamic nuclear bodies. Using this approach, we comprehensively identify DNA, RNA, and protein components of Cajal bodies (CBs) and then clarify their interactome. By inhibiting transcription, we capture dynamic changes in CBs. Our analysis reveals that nascent small nuclear RNAs (snRNAs) transcribed in CBs contribute to CB formation by assembling RNA-binding proteins, including frontotemporal dementia-related proteins, RNA-binding motif proteins, and heterogeneous nuclear ribonucleoproteins.

Iron is an essential trace element for regulation of redox and mitochondrial function, and then mitochondrial iron content is tightly regulated in mammals. We focused on a novel protein localized at the outer mitochondrial membrane. Immunoelectron microscopy revealed transferrin receptor (TfR) displayed an intimate relationship with the mitochondria, and mass spectrometry analysis also revealed mitoNEET interacted with TfR in vitro. Moreover, mitoNEET was endogenously coprecipitated with TfR in the heart, which indicates that mitoNEET also interacts with TfR in vivo. We generated mice with cardiac-specific deletion of mitoNEET (mitoNEET-knockout). Iron contents in isolated mitochondria were significantly increased in mitoNEET-knockout mice compared to control mice. Mitochondrial reactive oxygen species (ROS) were higher, and mitochondrial maximal capacity and reserve capacity were significantly decreased in mitoNEET-knockout mice, which was consistent with cardiac dysfunction evaluated by echocardiography. The complex formation of mitoNEET with TfR may regulate mitochondrial iron contents via an influx of iron. A disruption of mitoNEET could thus be involved in mitochondrial ROS production by iron overload in the heart.