转录调控中起作用的细胞周期激酶的鉴定及其作用机制研究

在高等真核生物中，所有编码蛋白质的基因以及多种非编码RNA都是由RNA聚合酶II转录的。 所生成的前体RNA通常需要经过多步的RNA处理（RNA processing）过程才最后产生有生物活性的RNA。 在细胞内，转录和RNA处理这两个过程不仅紧密耦合而且受细胞周期激酶(cyclin-dependent kinase)的高度调控。 异常调控是导致多种人类疾病的原因。我们以前的研究表明cyclin K (CCNK)对这两个过程有调控作用。本项目的目的是进一步阐明CCNK的作用机理。 我们将利用蛋白质组学（proteomics）的手段鉴定和CCNK结合的蛋白。这将提示我们CCNK的作用机制。我们还将利用小鼠knock-out模型近一步理解CCNK在生物体内的功能。鉴定调控转录和RNA处理这两个过程的激酶及理解其作用机制不仅将加深我们对转录调控机制的理解，而且也将提供新型治疗疾病的药物靶向。

在高等真核生物中，所有编码蛋白质的基因以及多种非编码RNA都是由RNA聚合酶II转录的。 所生成的前体RNA通常需要经过多步的RNA处理（RNA processing）过程才最后产生有生物活性的RNA。P-TEFb （由CDK9和cyclin T组成）在这些过程中起关键调控作用。P-TEFb 激酶活性受以7SK 非编码RNA 为骨架的蛋白/核酸复合体(ribonucleoprotein, RNP)精密调控。通过本项基金的支持，我们发现了PKC蛋白激酶在调节P-TEFb和7SK RNP相互结合的作用机制和对基因转录的影响。此项发现发表在Nucleic Acids Research（影响因子：8）。长期以来，cyclin K 一直被认为是CDK9 的调控亚基，但我的实验室在前期研究中，意外发现cyclin K 在细胞内并不和CDK9 相互结合。利用蛋白质组学的手段，我们鉴定了和其结合的激酶是CDK12和CDK13。我们进一步发现CDK12/CycK 和CDK13/CycK 对维持胚胎干细胞的自我更新起重要作用。此项发现发表在Journal of Biological Chemistry（影响因子：5）。我们计划对这两个CDKs 的功能及其和人类疾病的相关性进行进一步研究。