来源：iNature（ID：Plant_ihuman）
P-TEFb 通过与负调节因子和正调节因子的交替相互作用来调节 RNA 聚合酶 II 的延伸。虽然无活性的 P-TEFb 主要以无染色质状态隔离在 7SK snRNP 复合物中，但其大部分活性形式与其募集因子 Brd4 和 SEC 处于复合物状态，处于染色质相关状态。因此，从不活跃的 7SK snRNP 转换到活跃的 P-TEFb（Brd4/P-TEFb 或 SEC/P-TEFb）对于基因表达至关重要。尽管已经表明细胞信号会刺激 7SK snRNP 的破坏，释放去磷酸化和催化失活的 P-TEFb，但关于如何重新激活失活的 P-TEFb 知之甚少。
2021年12月22日，厦门大学刘敏，陈瑞川及伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校陈琳峰共同通讯在Nucleic Acids Research（IF=17）在线发表题为“Disrupting the Cdk9/Cyclin T1 heterodimer of 7SK snRNP for the Brd4 and AFF1/4 guided reconstitution of active P-TEFb”的研究论文，该研究展示了从 7SK snRNP 释放的 Cdk9/CycT1 异二聚体在应对胁迫时完全解离成单体。然后 Brd4 或 SEC 招募单体化的 Cdk9 和 CycT1 来重新组装核心 P-TEFb。同时，单体去磷酸化的 Cdk9 与 Brd4 或 SEC 的结合诱导了 Cdk9 的 T186 的自磷酸化。
总之，该研究证明了一种新的机制，通过该机制，Cdk9 和 CycT1 单体在染色质上重新组装，通过与 Brd4 或 SEC 相互作用来调节转录形成活性 P-TEFb。
在真核细胞中，RNA 聚合酶 II (Pol II) 受到几个紧密协调的步骤的严格调控，以响应转录需求。转录起始和延伸是控制基因表达的两个关键限速步骤。虽然对转录起始的调控了解很多，但尚未完全了解控制延伸的调控机制。在转录延长期间，启动子近端暂停和 Pol II 释放的调节对于许多在生长、分化和应激反应中起关键作用的诱导基因的快速表达至关重要。
目前，多个直接靶向 Pol II 的正负因子已被确定为转录延伸的关键调节因子，包括正因子正转录延伸因子 b (P-TEFb)、负因子 DRB 敏感性诱导因子 (DSIF) 和负伸长系数 (NELF)。在转录前 20-120 个核苷酸后不久，Pol II 被 DSIF 和 NELF 阻止，导致在启动子近端区域暂停并停止超过 30% 的活性基因的转录 。受到刺激后，多个 P-TEFb 会迅速募集到停滞的 Pol II，在那里它们磷酸化 DSIF 和 NELF 以释放 Pol II。P-TEFb 在 Pol II 的 C 端结构域 (CTD) 处磷酸化 Ser2 还允许生产性延伸以产生全长 mRNA。转录延伸的异常调节与癌症和其他人类疾病有关，突出了 P-TEFb 介导的延伸控制的重要性。
核心 P-TEFb 由 Cdk9 和 CycT1 组成，是一种通用转录因子，可以与不同的复合物结合以调节适当的转录活性。细胞中的大多数核心 P-TEFb 存在于无染色质、无活性的 7SK snRNP 复合体中，该复合体由 7SK snRNA (7SK) 和三种核蛋白 HEXIM1（或次要的 HEXIM2）、MePCE 和 Larp7组成。在 7SK snRNP 复合物中，7SK 作为中心支架，通过与其蛋白质成分的相互作用来维持 7SK snRNP 的完整性。HEXIM1 以 7SK 依赖性方式作为 Cdk9 的激酶抑制剂起作用，而 MePCE 和 LARP7 一起稳定 7SK。发现核心 P-TEFb 的另一主要部分以活性形式与募集因子 Brd4 或超伸长复合物 (SEC) 结合，进而将 P-TEFb 募集到染色质上以促进暂停的 Pol II 的释放。
Brd4 是一种含bromodomain的蛋白质，可将 P-TEFb 募集到 DSIF 以进行后续磷酸化。SEC 是一种多亚基复合物，包含四种 AFF 支架蛋白之一（AFF1 到 AFF4）、三种 ELL 蛋白之一（ELL1 到 ELL3）和一个 ENL 或其类似物 AF9。SEC 招募的 P-TEFb 在 Pol II 的 CTD 上磷酸化 NELF。因此，Brd4/P-TEFb 和 SEC/P-TEFb 之间的合作消除了对停滞的 Pol II 的抑制，导致全局基因转录的激活。
文章模式图（图源自Nucleic Acids Research）
当受到刺激时，细胞信号会触发 P-TEFb 从其非活性 7SK snRNP 形式到活性 Brd4/P-TEFb 或 SEC/P-TEFb 形式的功能转换。核心 P-TEFb 是通过 PP2B 和 PP1α 的合作，通过 Cdk9 在苏氨酸 186 (T186) 的去磷酸化从 7SK snRNP 中释放出来的。这个过程直接导致去磷酸化的 P-TEFb 没有完全的转录活性，目前尚不清楚 P-TEFb 在从 7SK snRNP 释放后如何重新激活。
在这项研究中，发现从 7SK snRNP 释放后，核心 P-TEFb 的 Cdk9/CycT1 异二聚体解离成单体。然后单体 Cdk9 和 CycT1 重新组装成活性 P-TEFb，由 Brd4 和 SEC 支架蛋白 AFF1/AFF4 促进。P-TEFb 的功能解离和重建对于应激条件下和细胞周期进程中的基因表达至关重要。
参考消息：
https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkab1228/6478483
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