Cdk9 regulates a promoter-proximal checkpoint to modulate RNA polymerase II elongation rate in fission yeast.
Cdk9 regulates a promoter-proximal checkpoint to modulate RNA polymerase II elongation rate in fission yeast.
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DOI：
10.1038/s41467-018-03006-4
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发表时间：
2018-02-07
影响因子：
16.6
通讯作者：
Lis JT
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Booth GT;Parua PK;Sansó M;Fisher RP;Lis JT
转录延伸复合物的翻译后修饰提供了微调基因表达的机制，但它们对 RNA 聚合酶 II 调节的具体影响仍然难以确定。在这里，在粟酒裂殖酵母中，我们利用精密连续测序 (PRO-seq) 检测了 Cdk9 以及相关的 Mcs6/Cdk7 和 Lsk1/Cdk12 激酶在碱基对分辨率转录中的作用。在 Cdk9 抑制后一分钟内，无法检测到 Pol II 相关因子 Spt5 的磷酸化。 Cdk9 抑制的影响比 Cdk7 和 Cdk12 的抑制更严重，导致 Pol II 向转录起始位点 (TSS) 移动。 Cdk9 抑制的时间过程表明，早期转录 Pol II 可以逃脱启动子近端区域，但延伸率严重降低，仅为约 400bp/min。我们在裂殖酵母中的结果表明存在需要 Cdk9 激酶活性的保守的全局调节检查点。虽然 RNA 聚合酶 II 复合物的翻译后修饰调节基因表达，但确切的机制仍不清楚。在这里，作者使用改变的特异性激酶突变来检查 Cdk9、Mcs6/Cdk7 和 Lsk1/Cdk12 对酵母碱基对分辨率转录的作用。
Post-translational modifications of the transcription elongation complex provide mechanisms to fine-tune gene expression, yet their specific impacts on RNA polymerase II regulation remain difficult to ascertain. Here, in Schizosaccharomyces pombe, we examine the role of Cdk9, and related Mcs6/Cdk7 and Lsk1/Cdk12 kinases, on transcription at base-pair resolution with Precision Run-On sequencing (PRO-seq). Within a minute of Cdk9 inhibition, phosphorylation of Pol II-associated factor, Spt5 is undetectable. The effects of Cdk9 inhibition are more severe than inhibition of Cdk7 and Cdk12, resulting in a shift of Pol II toward the transcription start site (TSS). A time course of Cdk9 inhibition reveals that early transcribing Pol II can escape promoter-proximal regions, but with a severely reduced elongation rate of only ~400 bp/min. Our results in fission yeast suggest the existence of a conserved global regulatory checkpoint that requires Cdk9 kinase activity. While post-translational modifications of the RNA polymerase II complex regulate gene expression, the exact mechanism remains unknown. Here, the authors use altered-specificity kinase mutations to examine the role of Cdk9, Mcs6/Cdk7, and Lsk1/Cdk12 on transcription at base-pair resolution in yeast.
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