CDK9 介导的 SPT5 三方磷酸化：调控 RNA 聚合酶 II 转录进程的关键 “开关”

为探究 RNA 聚合酶 II（RNAPII）转录周期的调控机制，研究人员开展了关于 CDK9 对延伸因子 SPT5 磷酸化作用的研究。结果发现，SPT5 的三个区域磷酸化协同控制 RNAPII 的暂停释放、延伸速度等，这对确保有效转录和细胞活力意义重大。

　　RNA 聚合酶 II（RNAPII）的转录周期在整个过程中受到蛋白质磷酸化的调控。此前研究表明，细胞周期蛋白依赖性激酶 9（CDK9）在延伸因子 SPT5 上磷酸化的两个区域，即 Kyrpides-Ouzounis-Woese（KOW）x-4 和 5 结构域之间的连接区以及羧基末端重复序列（CTR）1，分别与启动子近端暂停和终止有关。在 HCT116 人结肠癌细胞中，研究发现连接区、CTR1 以及第三个区域 CTR2 的磷酸化能够协同控制暂停释放、延伸速度和终止。阻止 CTR1 或 CTR2 磷酸化的突变，分别会使暂停不受影响或增加，但当两个 CTR 都发生突变时，暂停会减弱。CTR1 磷酸化缺失会减缓延伸并抑制新生转录，而同时突变 CTR2 则能部分逆转这两种效应。不过，同时突变两个 CTR 在剪接、终止、稳态 mRNA 水平和细胞增殖方面具有累加效应。所以，SPT5 的三方磷酸化能够调节暂停释放并调整 RNAPII 的延伸速率，以此确保高效转录和细胞活力。