PP2B和PP1α协同作用激活正性转录延伸因子P-TEFb的机制

摘要

在真核生物细胞内，编码蛋白质基因的转录由RNA聚合酶Ⅱ(RNAPolⅡ)来完成，其中RNA聚合酶Ⅱ最大的亚基称为Rpbl。Rpbl的羧基端重复结构域(CTD)磷酸化状态是调节RNA聚合酶Ⅱ活性的重要依据[1]。在转录过程中，CTD要经过两步磷酸化才能使转录延伸得以顺利进行。首先，细胞周期蛋白激酶CDK7磷酸化CTD的Ser5位点，然后正性转录延伸因子b(P—TEFb)磷酸化CTD的Ser2位点，此时RNA聚合酶Ⅱ才被真正活化[2—4]。 P—TEFb复合体主要由细胞周期蛋白CyclinT及细胞周期蛋白激酶CDK9组成，它能磷酸化RNA聚合酶Ⅱ从而促进真核细胞的转录延伸。为了适应不同的生长条件和转录要求，P—TEFb通常以一种非活化态的7SKsnRNP复合体(包括7SKRNA，HEXIM1和P—TEFb)的形式存在[5]。当在特定的压力条件或发生某些病变时，通过某些未知的信号途径来控制P—TEFb从7SKsnRNP复合体中解离出来而激活转录。 本文中，我们通过UV或(hexamethylene bisacetamide)HMBA等压力条件诱导P—TEFb从7SKsnRNP复合体中解离的模型，发现Ca2+—calmodulin—proteinphosphatase2B(PP2B)信号途径在P—TEFb从7SKsnRNP复合体中解离起了重要作用。但是，单独的钙离子信号途径还是不够的，PP2B必需与蛋白磷酸酶1α(PP1α)的协同作用才能使7SKsnRNP解离，并且使P—TEFb中CDK9上茎环结构中最关键的第186位苏氨酸磷酸化位点(T186)去磷酸化。而且PP2B和PP1两者的协同作用不是简单的一起作用，是有严格的先后及主次作用顺序的。通过PP2B诱导7SKsnRNP复合体构象的改变，从而促进PP1α去磷酸化P—TEFb中CDK9上的T186，使P—TEFb从7SKsnRNP复合体中解离出来。随后，去磷酸化的P—TEFb与另外一个叫Brd4(bromodomainprotein)的蛋白结合，并被Brd4组装到转录前复合体(PIC)上。随后CDK9又重新被磷酸化而激活，进一步磷酸化RNA聚合酶Ⅱ上的CTD激活转录延伸。

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文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略语对照表

声明

1 前言

1.1真核基因转录

1.2正性转录延伸因子b(P-TEFb)的结构与功能以及活性调控方式

1.3钙离子信号途径与基因转录的关联

1.4蛋白磷酸酶1（PP1）

1.5本课题研究的目标、内容和意义

2材料与方法

2.1实验药品、试剂与仪器

2.2实验方法

3结果与分析

3.1 UV和HMBA能诱导CDK9上的T186位点去磷酸化和7SK snRNP的解离

3.2 PP1和PP2B的抑制剂能阻断UV和HMBA诱发的T186去磷酸化和7SK snRNP的解离

3.3 PP1和PP2B都是造成T186的去磷酸化和7SK snRNP的解离所必需的

3.4 PP1和PP2B直接造成T186的去磷酸化和7SK snRNP的解离，而且它们的作用有严格的次序

3.5 T186去磷酸化的P-TEFb是没有激酶活性的，但是它能结合Brd4

4讨论

5参考文献

致谢