人类免疫缺陷病毒 1 型表达 1

人类免疫缺陷病毒（HIV）-1 Tat 蛋白通过与病毒 TAR（顺式反式激活反应元件）RNA 茎环结构结合来调节转录延伸。魏等人（1998）分离出 87-kD 细胞周期蛋白 C（CCNC; 123838）相关蛋白，称为细胞周期蛋白 T，与 HIV-1 Tat 蛋白的反式激活结构域特异性相互作用。预测的 726 个氨基酸的细胞周期蛋白 T 蛋白包含一个细胞周期蛋白同源区、一个假定的卷曲螺旋基序、一个富含组氨酸的基序和一个羧基末端 PEST 序列。它与必需的 S. pombe C 型细胞周期蛋白 Pch1 的关系最为密切。Northern印迹分析显示8 kb的主要cyclin-T转录物在人体组织中广泛表达。在血液中检测到更大的 9.5 kb 转录物，仅在睾丸中检测到 3.0 kb 的较短 mRNA 种类。

▼ 基因功能

HIV-1 的转录量和病毒产生量受病毒基因组中编码的反式作用调节基因和已知激活 T 细胞的试剂控制。细胞因子参与介导对反式激活基因和 T 细胞激活剂的反应。通过研究人类和中国仓鼠卵巢细胞融合产生的杂交细胞克隆，Hart 等人（1989）表明人类 12 号染色体和 HIV Tat 基因是病毒基因高水平表达所必需的。Newstein 等人也报道了类似的发现（1990），他发现啮齿动物细胞中 HIV-1 Tat 蛋白的低得多的表达水平在仅含有人类第 12 号染色体的稳定啮齿动物-人类杂交细胞中被逆转。

HIV-1 Tat 蛋白通过与病毒 TAR（顺式反式激活反应元件）RNA 茎环结构结合来调节转录延伸。魏等人（1998）注意到向核提取物中添加 Tat 会诱导含有 CDK9 的 P-TEFb 复合物（一种 RNA 聚合酶 II 转录延伸因子）与 TAR RNA 结合。此外，核 Tat/P-TEFb 复合物不与环突变 TAR RNA 结合，表明 Tat 与 P-TEFb 的相互作用可能会改变其 RNA 结合特异性。魏等人（1998）将 cyclin T 确定为 CDK9 的伙伴。Tat 与细胞周期蛋白 T 的相互作用极大地增强了 Tat:TAR RNA 相互作用的亲和力和特异性，并赋予了 Tat 单独无法识别的 TAR 环中序列的要求。此外，人类细胞周期蛋白 T 的过表达挽救了不允许啮齿动物细胞中的 Tat 活性。魏等人（1998）提出 Tat 通过与 TAR RNA 的协同结合将细胞周期蛋白 T-CDK9 引导至 RNA 聚合酶 II。

彭等人（1998）证明 CDK9在 HeLa 细胞核提取物中与细胞周期蛋白 T1 或细胞周期蛋白 T2（ 603862 ）形成复合物。大约 80% 的 CDK9 与细胞周期蛋白 T1 复合。每个 CDK9/cyclin T 复合物都是一种活性正转录延伸因子 b（P-TEFb；另见603251 ）分子，可磷酸化 RNA 聚合酶 II（POLR2A; 180660 ）的最大亚基的 C 端结构域并促进从无效伸长转变为生产伸长。

杨等人（2001）将 7SK snRNA（ 606515 ）确定为特定的 P-TEFb 相关因子。7SK 通过抑制 CDK9 的激酶活性和阻止 P-TEFb 募集到 HIV-1 启动子，在体内和体外抑制 P-TEFb 的一般和 HIV-1 Tat 特异性转录活性。通过用紫外线照射和放线菌素 D 处理细胞，7SK 可有效地与 P-TEFb（CDK9/细胞周期蛋白 T1 异二聚体）解离。由于这两种药物已被证明可显着增强 HIV-1 转录和 Pol-II 的磷酸化，Yang 等人人（2001）得出结论，他们的数据为这种刺激效应提供了机械解释。杨等人（2001）进一步表明，7SK/P-TEFb 相互作用可作为在应激相关反应期间诱导细胞和 HIV-1 病毒基因表达的主要控制点。该研究证明了 snRNA 参与控制 CDK/细胞周期蛋白激酶的活性。

阮等人（2001）孤立表明，在人类 HeLa 细胞中，超过一半的 P-TEFb 被隔离在也含有 7SK RNA 的较大复合物中。P-TEFb 和 7SK 以特定且可逆的方式结合。与具有高激酶活性的较小 P-TEFb 复合物相比，大型 7SK/P-TEFb 复合物显示出非常弱的激酶活性。化学试剂或紫外线照射对细胞转录的抑制会触发 P-TEFb/7SK 复合物的完全破坏，并增强 CDK9 活性。阮等人（2001）得出结论，P-TEFb 与 7SK 的转录依赖性相互作用可能因此有助于调节 RNA Pol II 活性的重要反馈回路。

Fong 和 Zhou（2001）证明剪接因子直接促进转录延伸。剪接体 U 小核核糖核蛋白（snRNP）与人类转录延伸因子 TAT-SF1（ 300346 ）相互作用，并在针对无内含子的 HIV-1 模板时强烈刺激聚合酶延伸。Fong 和 Zhou（2001）认为这种效应可能是通过 TAT-SF1 与延伸因子 P-TEFb 的结合来介导的。在新生转录本中包含剪接信号进一步刺激转录，支持在延伸聚合酶附近募集 U snRNPs 对转录很重要的观点。因为 TAT-SF1--U snRNP 复合物也在体外刺激剪接，Fong 和 Zhou（2001）提出它可以作为双功能因子来耦合转录和剪接并促进它们的相互激活。

张等人（2005）发现表位标记的小鼠 Brd4（ 608749 ）与 HeLa 细胞核提取物中所含 P-TEFb 复合物中的细胞周期蛋白 T1 和 CDK9 相互作用。Brd4 的溴结构域是相互作用所必需的。Brd4 过表达增加了 RNA 聚合酶 II 的 C 末端结构域的 P-TEFb 依赖性磷酸化，并刺激了由 HIV-1 启动子驱动的报告质粒的转录。相反，通过小干扰 RNA 降低 Brd4 在小鼠成纤维细胞中的表达会降低 RNA 聚合酶 II C 末端结构域的磷酸化和转录。染色质免疫沉淀测定表明，P-TEFb 向启动子的募集依赖于 Brd4，并通过染色质乙酰化的增加而增强。

大约一半的细胞 P-TEFb 存在于含有 7SK 和 HEXIM1 蛋白（607328）的无活性复合物中。杨等人（2005）证明剩下的一半与 BRD4 相关。在应激诱导的 HeLa 细胞中，7SK/HEXIM1 结合的 P-TEFb 被转化为 BRD4 相关形式。P-TEFb 与 BRD4 的结合对于形成具有转录活性的 P-TEFb、将 P-TEFb 募集到启动子以及使 P-TEFb 能够接触介体复合物是必要的（参见602984）。BRD4 的 P-TEFb 募集功能可以被 HIV-1 Tat 的替代，后者直接募集 P-TEFb 以激活 HIV-1 转录。

▼ 生化特征

晶体结构

塔希罗夫等人（2010）描述了 HIV Tat-P-TEFb 复合物的晶体结构，该复合物由 HIV-1 Tat、人 CDK9（ 603251 ）和人细胞周期蛋白 T1（CCNT1）组成。Tat采用与P-TEFb表面互补的结构，广泛接触，主要与P-TEFb的cyclin T1亚基接触，也与CDK9亚基的T-loop接触。该结构为 Tat 对某些位点的序列变化的耐受性提供了合理的解释。重要的是，Tat 诱导了 P-TEFb 的显着构象变化。

▼ 测绘

通过与映射的 EST 同源，Wei 等人（1998）将细胞周期蛋白 T 基因定位到 12 号染色体。