P-TEFb与BRD4结合的结构基础

细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）在转录的各个阶段动态调控RNA聚合酶（Pol）II。CDK对RNA Pol II及相关转录因子的磷酸化修饰，使转录因子能够实现阶段特异性的交换。CDK9与某一细胞周期蛋白伴侣（CYCT1、T2或K）共同构成正向转录延伸因子b（P-TEFb）复合物，负责促使RNA Pol II摆脱启动子近端暂停状态，进入持续性延伸。含溴结构域蛋白4（BRD4）可增强P-TEFb活性；然而，BRD4与P-TEFb结合的结构基础一直尚不明确。通过冷冻电子显微镜、AlphaFold建模和生化探测，我们发现，BRD4的P-TEFb相互作用结构域（BRD4-PID）通过CDK9的C端叶和CYCT1的第二个细胞周期蛋白结构域与P-TEFb相互作用。CDK9上用于结合BRD4的表面同样被超级延伸复合物组分AFF4所利用。我们的分析表明，与此前解析的结构相比，BRD4可能通过重塑激酶C螺旋来增强P-TEFb活性。最后，当P-TEFb与7SK RNP复合物结合时，其活性受到限制。我们发现，除BRD4-PID外，AFF4的N端也能够将P-TEFb从7SK RNP复合物中释放出来。综上，这些研究结果阐明了P-TEFb通过整合进入不同复合物而受到调控的机制。

细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）在转录的各个阶段动态调控RNA聚合酶II（Pol II）。CDK对RNA Pol II及其相关转录因子的磷酸化促成了阶段特异性的因子交换。CDK9与一种细胞周期蛋白伴侣（CYCT1、T2或K）共同组成正性转录延伸因子b（P-TEFb）复合物，负责使RNA Pol II摆脱启动子近端暂停状态，进入持续性延伸。溴结构域蛋白4（BRD4）可促进P-TEFb活性；然而，BRD4与P-TEFb结合的结构基础一直尚不明确。通过冷冻电子显微镜、AlphaFold建模及生化探测，我们发现BRD4的P-TEFb相互作用结构域（BRD4-PID）通过CDK9的C端叶部和CYCT1的第二个细胞周期蛋白结构域与P-TEFb发生相互作用。CDK9上用于结合BRD4的表面同样被超级延伸复合物组分AFF4所利用。我们的分析表明，与此前的结构相比，BRD4可能通过重塑激酶C螺旋来刺激P-TEFb活性。最后，当P-TEFb与7SK RNP复合物结合时，其活性受到限制。我们发现，除BRD4-PID之外，AFF4的N端也能够使P-TEFb从7SK RNP复合物中释放出来。综上，这些发现阐明了P-TEFb通过整合进入不同复合物而受到调控的机制。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.03.749171v1?rss=1

🏷️ P-TEFb复合物 BRD4结合机制 转录延伸调控 冷冻电子显微镜 蛋白质复合物结构