P-TEFb的調控機理及其對細胞分化的意義

《P-TEFb的調控機理及其對細胞分化的意義》是依託四川大學，由李沁桐擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：P-TEFb的調控機理及其對細胞分化的意義
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李沁桐
• 依託單位：四川大學

項目摘要

近年來，在不同模式生物多種類型細胞中的研究表明，在真核生物細胞中，RNA聚合酶的轉錄延伸是一個被高度調控的過程。P-TEFb在這一調控過程中起關鍵作用。而細胞內P-TEFb的激酶活性又為7SK RNP所調控。這個高度動態的調控過程不僅影響動物正常發育，也在病理條件下有所體現。因此，解析P-TEFb調節的分子機制具有重要意義。在前期工作中我們①發現PKC可以導致P-TEFb從7SK RNP中解離，②建立了一個實時監控P-TEFb和7SK RNP相互結合的實驗體系，③發現降低7SK RNP表達會導致胚胎幹細胞分化。我們希望通過本項目的實施進一步分析PKC調控P-TEFb的分子機理；開展系統化篩選調控P-TEFb活性關鍵因子的研究；並探討這些調控機制在幹細胞分化中的意義。解析這些分子機制不僅可以加深我們對轉錄調控機制的理解，而且也將為治療HIV等疾病提供新思路和靶向。

結題摘要

本項目圍繞P-TEFb（由CDK9催化亞基和CCNT或CCNK調節亞基組成的蛋白複合體）的調控機理及其對細胞分化的意義進行研究。P-TEFb是一個調控細胞生長、增殖與分化的重要蛋白激酶。其活性在細胞中受以7SK非編碼RNA為骨架的RNA-蛋白複合體的調控。體外生物化學實驗表明LARP7蛋白和HEXIM1蛋白與7SK非編碼RNA集合後特異性募集P-TEFb，並抑制其蛋白激酶活性。但這些蛋白如何影響細胞生長及分化過程尚不清楚。本項目研究了P-TEFb調控亞基CCNK，LARP7以及HEXIM1蛋白對幹細胞的影響。我們意外的發現CCNK並不如文獻中報導是P-TEFb的調控亞基，而是和其他的CDK結合。同時我們發現CCNK對維持胚胎幹細胞自我更新起重要作用。另一方面，我們針對LARP7在胚胎幹細胞中的作用進行了分析。近期高通量測序檢測發現LARP7缺失造成人類原始侏儒症，表現為在胚胎早期發育期間就出現整體生長不足的現象。我們猜想這可能是由於LARP7蛋白對胚胎幹細胞的影響。我們發現LARP7調控LIN28這一重要幹細胞因子表達，從而維持胚胎幹細胞的增殖。這一發現很大程度上解釋了人類原始侏儒症的發病機制，為產前診斷提供了依據。以上成果均以SCI論文形式發表於Cell Reports (Cell 子刊)，Journal of Biological Chemistry以及Nucleic Acids Research等國際知名學術期刊。