CDK12 and Integrator-PP2A complex modulates LEO1 phosphorylation for processive transcription elongation.
CDK12 and Integrator-PP2A complex modulates LEO1 phosphorylation for processive transcription elongation.
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DOI：
10.1126/sciadv.adf8698
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发表时间：
2023-05-19
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Liang K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qiu M;Yin Z;Wang H;Lei L;Li C;Cui Y;Dai R;Yang P;Xiang Y;Li Q;Lv J;Hu Z;Chen M;Zhou HB;Fang P;Xiao R;Liang K
细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶12(CDK12)与细胞周期蛋白K相互作用，形成一种功能性核蛋白，通过磷酸化RNA聚合酶II(POL II)的C末端结构域促进转录延伸。为了全面了解CDK12的S细胞功能，我们利用化学遗传学和磷酸化蛋白质组学的方法对人CDK12的核底物进行了鉴定，包括转录调控、染色质组织和核糖核酸剪接。我们进一步验证了LEO1，聚合酶相关因子1复合体(PAF1C)的一个亚单位，是CDK12真正的细胞底物。急性耗尽LEO1，或用丙氨酸取代LEO1磷酸化位点，减弱PAF1C与Pol II延长的关联，并损害过程性转录延伸。此外，我们还发现，LEO1与整合子-PP2A复合体(INTAC)相互作用并被其去磷酸化，INTAC的缺失促进了PAF1C与POL II的结合。综上所述，本研究揭示了CDK12和INTAC在调节LEO1磷酸化方面的未知作用，为基因转录及其调控提供了重要的见解。CDK12使PAF1复合体的LEO1亚单位磷酸化，促进转录延长。
Cyclin-dependent kinase 12 (CDK12) interacts with cyclin K to form a functional nuclear kinase that promotes processive transcription elongation through phosphorylation of the C-terminal domain of RNA polymerase II (Pol II). To gain a comprehensive understanding of CDK12's cellular function, we used chemical genetic and phosphoproteomic screening to identify a landscape of nuclear human CDK12 substrates, including regulators of transcription, chromatin organization, and RNA splicing. We further validated LEO1, a subunit of the polymerase-associated factor 1 complex (PAF1C), as a bona fide cellular substrate of CDK12. Acute depletion of LEO1, or substituting LEO1 phosphorylation sites with alanine, attenuated PAF1C association with elongating Pol II and impaired processive transcription elongation. Moreover, we discovered that LEO1 interacts with and is dephosphorylated by the Integrator-PP2A complex (INTAC) and that INTAC depletion promotes the association of PAF1C with Pol II. Together, this study reveals an uncharacterized role for CDK12 and INTAC in regulating LEO1 phosphorylation, providing important insights into gene transcription and its regulation. CDK12 phosphorylates the LEO1 subunit of PAF1 complex to promote transcription elongation.
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