Brd4-P-TEFb和SECs復合物通過不同的募集通道協(xié)同調控RNA聚合酶Ⅱ暫停解除的機制研究.pdf

1、真核基因轉錄調控是細胞基因表達調控網(wǎng)絡的基礎，細胞內(nèi)編碼蛋白的基因和核內(nèi)小RNA（snRNA）的轉錄是由RNA聚合酶Ⅱ(RNAPolⅡ)負責的。RNAPolⅡ控制的轉錄由前起始復合物組裝、轉錄起始、啟動子清理、轉錄延伸、轉錄終止等5步依次協(xié)同完成。正性轉錄延伸因子b(P-TEFb)發(fā)現(xiàn)之前，研究人員一直認為轉錄前起始復合物組裝和轉錄起始是轉錄調控的關鍵步驟。隨著人們對P-TEFb在轉錄調控方面研究的深入，發(fā)現(xiàn)轉錄延伸同樣受到嚴密及精細的

2、調控，是基因轉錄的限速步驟。
　　最近的研究表明:RNA PolⅡ在啟動子區(qū)附近暫停(RNA PolⅡpromoter-proximal pausing)的調控被認為是轉錄延伸調控過程中最關鍵步驟，與細胞的生長、增殖、分化密切相關。RNA PolⅡ啟動子區(qū)附近暫停的解除需要P-TEFb的活性。在細胞內(nèi)，P-TEFb以無活性和有活性兩種形式存在，無活性的P-TEFb主要“束縛”在7SKsnRNP復合物中，有活性的P-TEFb主要包括

3、Brd4-P-TEFb復合物和超級延伸復合物(Super Elongation Complexs，SECs)。對于P-TEFb在解除RNA PolⅡ暫停方面研究，人們的認識只停留在P-TEFb可以促進RNA PolⅡ暫停解除層面上，至于有活性的P-TEFb復合物如何解除RNA PolⅡ暫停的詳盡而精細的分子機制尚未闡明。本研究選用HeLa cells和HCT116 cells作為細胞研究模型，采用HMBA(Hexamethylene b

4、isacetamide，HMBA)刺激作為藥物刺激模型。首先利用ChIP-seq和RNA-seq全基因組測序技術及改進的核分級分離生化技術首次發(fā)現(xiàn)HMBA誘導的基因中大部分屬于RNA PolⅡ暫停的基因，同時發(fā)現(xiàn)Brd4-P-TEFb和SECs復合物共同調控大部分RNA PolⅡ暫?；虻霓D錄。接著利用親和純化復合物偶聯(lián)質譜分析，免疫共沉淀及染色質免疫共沉淀等生化與分子生物學技術，詳細地鑒定了P-TEFb解除RNA PolⅡ暫停的兩條特

5、異信號通路。1）Brd4-P-TEFb通過Med1→Med23→Tat-SF1→DSIF募集通道將P-TEFb特異性靶向DRB敏感因子(DRB-sensitivity inducing factor，DSIF)，磷酸化DSIF，解除DSIF的負性作用。2）SECs通過Med26募集通道將P-TEFb特異性靶向負性延伸因子復合物(NELF)中的NELF-E亞基，同時SECs通過Paf1募集通道將P-TEFb特異性靶向負性延伸因子復合物(N