分子生物学：RNAポリメラーゼIIの伸長から終結への移行はCdk9–PP1スイッチにより調節される
Nature 558, 7710 doi: 10.1038/s41586-018-0214-z
RNAポリメラーゼII（Pol II）転写サイクルの終結は、隣接する遺伝子間の干渉を防ぎ、トランスクリプトームの完全性を保護するために厳密に調節されている。切断・ポリアデニル化シグナル（CPS）の下流におけるPol IIの蓄積は、mRNAの3′末端の形成や転写終結に関与する因子群の誘導を促進し得るが、この連続的な事象を開始させる仕組みは分かっていない。P-TEFb（positive transcription elongation factor b）は、サイクリン依存性キナーゼ9（Cdk9）–サイクリンT1（CycT1）複合体としても知られており、化学的–遺伝学的スクリーニングにおいて、ヒトのプロテインホスファターゼ1（PP1）の複数のアイソフォームがP-TEFbの基質となることが突き止められている。今回我々は、分裂酵母（Schizosaccharomyces pombe）において、Cdk9とPP1が、保存された伸長因子であるSpt5のリン酸化を統御していることを示す。Cdk9は、PP1のアイソフォームであるDis2上の負の調節部位と、Spt5の両者をリン酸化する。Spt5のカルボキシ末端ドメインにあるCdk9の標的部位は、in vitroでDis2による脱リン酸化が可能であり、またdis2変異は、in vivoでCdk9の阻害後のSpt5の脱リン酸化を遅延させた。ChIP–seq（chromatin immunoprecipitation and sequencing）による解析から、転写複合体がCPSを通過する際に、Spt5が脱リン酸化されることが示唆された。この脱リン酸化には、カルボキシ末端ドメインのヘプタペプチドからなるコンセンサス反復配列のSer2残基がリン酸化されたPol IIの蓄積が伴う。条件付き致死のDis2不活化変異は、クロマチン上のSpt5のリン酸化の低下を減弱させて、PRO–seq（precision run-on transcription and sequencing）によって検出されるように、正常な終結領域を通過して転写を促進するが、これはSpt5のCdk9標的部位の除去によって遺伝学的に抑制された。これらの結果は、Pol IIの伸長から終結への移行はDis2に依存したCdk9シグナル伝達の逆転と一致することを示唆しており、この逆転は、有糸分裂進行を制御するCdk1–PP1回路に類似したスイッチである。
