RNA、7SK、小核

7SK 是一种丰富的 snRNA,最初由Zieve 和 Penman(1976)描述。他们确定 7SK RNA 是由 RNA Pol III 转录的。7SK RNA 的 331 个核苷酸序列作为 12S(400 K 至 500 K)RNP 复合物在细胞提取物中作为核糖核蛋白颗粒的一部分被发现。7SK RNP 存在于细胞核内(每个细胞大约 2 x 10(5))。人和大鼠的 7SK RNA 序列 98% 相似(Wassarman 和 Steitz,1991)。

▼ 基因功能

阮等人(2001)和杨等人(2001)孤立确定了 7SK snRNA 的功能。两组均发现 7SK snRNA 能够结合 CDK9( 603251 ),从而阻止 CDK9/cyclin T 复合物作为正转录延伸因子(P-TEFb) 的活性。7SK 通过抑制 CKK9 的激酶活性和阻止 P-TEFb 向 HIV-1 启动子的募集,在体内和体外抑制 P-TEFb 的一般和 HIV-1 Tat 特异性转录活性。杨等人(2001)证明,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 分离。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,杨等人(2001 年)得出的结论是,这些数据为这种刺激效应提供了机制解释。阮等人(2001)报道说,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,较大的 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 活性的重要反馈环。

李等人(2005)发现人类 7SK 的前 172 个核苷酸结合 HEXIM1( 607328 ) 或 HEXIM2( 615695 ) 二聚体。然后招募 7SK-HEXIM 复合物来抑制 P-TEFb。

Jeronimo 等人使用亲和纯化、质谱和生物信息学分析(2007)绘制了涉及 RNA 聚合酶 II(见180660)机制的蛋白质复合物的相互作用网络。他们发现 P-TEFb 与人类胚胎肾细胞可溶性核区室中的许多蛋白质有关,包括 MEPCE( 611478 )。凝胶过滤证实 P-TEFb、HEXIM1 和 SART3( 611684 ) 与 MEPCE 混合,RNA 印迹分析显示 7SK 和 U6(RNU6; 180692) snRNAs 也存在于复合物中。在存在放射性标记的 S-腺苷甲硫氨酸的情况下,重组 MEPCE 在体外甲基化重组 7SK。MEPCE 需要 7SK 的 5 正磷酸,证明 MEPCE 是 7SK 甲基磷酸加帽酶。小干扰 RNA 对 MEPCE 的沉默降低了细胞 7SK 的稳态水平,这表明 MEPCE 通过在其 5 素末端添加甲基磷酸盐帽来稳定 7SK。

在 HeLa 细胞中,大约一半的 P-TEFb 维持在无催化活性的复合物中,称为 7SK 小核核糖核蛋白(snRNP),包含 7SK 和 HEXIM1。通过 HeLa 细胞核裂解物的亲和纯化和免疫沉淀,He 等人(2008)确定了 PIP7S(LARP7; 612026) 作为 7SK snRNP 的一个组成部分。几乎所有核 7SK 都与 PIP7S 相关,用短发夹 RNA(shRNA) 敲低 PIP7S 会降低 7SK 的水平,表明 PIP7S 是 7SK 稳定性所必需的。此外,用 shRNA 敲除 PIP7S 可阻止 7SK snRNP 的形成,并增强 HIV-1 长末端重复(LTR) 驱动的报告基因的 P-TEFb 依赖性表达。突变分析表明,PIP7S 与 7SK 的相互作用需要 PIP7S 的 La 和 RRM 基序以及 7SK 的 3 素 UUU(OH) 尾,这表明 PIP7S 可以稳定 7SK 免受 3 素外切酶的降解。在正常人乳腺上皮细胞系中用 shRNA 敲低 PIP7S 会破坏上皮分化和细胞形态,并导致 P-TEFb 依赖性恶性转化。他等人(2008)得出结论,PIP7S 是 7SK 稳定性、7SK snRNP 形成和维持 P-TEFb 处于非活动状态所必需的。

▼ 测绘

德里斯科尔等人(1994)通过分析体细胞杂种,将 7SK 基因定位到 6 号染色体。

Hartz(2014)根据 RN7SK 序列(GenBank X04236 ) 与基因组序列(GRCh37) 的比对,将 RN7SK 基因对应到染色体 6p12.2。