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CDK7 kinase activity promotes RNA polymerase II promoter escape by facilitating initiation factor release
Molecular Cell ( IF 14.5 ) Pub Date : 2024-05-30 , DOI: 10.1016/j.molcel.2024.05.007 Taras Velychko 1 , Eusra Mohammad 1 , Ivan Ferrer-Vicens 2 , Iwan Parfentev 3 , Marcel Werner 1 , Cecilia Studniarek 2 , Björn Schwalb 1 , Henning Urlaub 4 , Shona Murphy 2 , Patrick Cramer 1 , Michael Lidschreiber 1
Molecular Cell ( IF 14.5 ) Pub Date : 2024-05-30 , DOI: 10.1016/j.molcel.2024.05.007 Taras Velychko 1 , Eusra Mohammad 1 , Ivan Ferrer-Vicens 2 , Iwan Parfentev 3 , Marcel Werner 1 , Cecilia Studniarek 2 , Björn Schwalb 1 , Henning Urlaub 4 , Shona Murphy 2 , Patrick Cramer 1 , Michael Lidschreiber 1
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Cyclin-dependent kinase 7 (CDK7), part of the general transcription factor TFIIH, promotes gene transcription by phosphorylating the C-terminal domain of RNA polymerase II (RNA Pol II). Here, we combine rapid CDK7 kinase inhibition with multi-omics analysis to unravel the direct functions of CDK7 in human cells. CDK7 inhibition causes RNA Pol II retention at promoters, leading to decreased RNA Pol II initiation and immediate global downregulation of transcript synthesis. Elongation, termination, and recruitment of co-transcriptional factors are not directly affected. Although RNA Pol II, initiation factors, and Mediator accumulate at promoters, RNA Pol II complexes can also proceed into gene bodies without promoter-proximal pausing while retaining initiation factors and Mediator. Further downstream, RNA Pol II phosphorylation increases and initiation factors and Mediator are released, allowing recruitment of elongation factors and an increase in RNA Pol II elongation velocity. Collectively, CDK7 kinase activity promotes the release of initiation factors and Mediator from RNA Pol II, facilitating RNA Pol II escape from the promoter.
中文翻译：
CDK7 激酶活性通过促进起始因子释放促进 RNA 聚合酶 II 启动子逃逸
细胞周期蛋白依赖性激酶 7 (CDK7) 是通用转录因子 TFIIH 的一部分，通过磷酸化 RNA 聚合酶 II (RNA Pol II) 的 C 末端结构域来促进基因转录。在这里，我们将快速 CDK7 激酶抑制与多组学分析相结合，以揭示 CDK7 在人类细胞中的直接功能。 CDK7 抑制导致 RNA Pol II 保留在启动子处，从而导致 RNA Pol II 启动减少并立即全面下调转录物合成。共转录因子的延伸、终止和募集不直接受到影响。尽管RNA Pol II、起始因子和介体在启动子处积累，但RNA Pol II复合物也可以进入基因体，而无需启动子近端暂停，同时保留起始因子和介体。再往下游，RNA Pol II 磷酸化增加，起始因子和介体被释放，从而招募延伸因子并增加 RNA Pol II 延伸速度。总的来说，CDK7 激酶活性促进 RNA Pol II 释放起始因子和介体，从而促进 RNA Pol II 从启动子中逃逸。
更新日期：2024-05-30
中文翻译：
CDK7 激酶活性通过促进起始因子释放促进 RNA 聚合酶 II 启动子逃逸
细胞周期蛋白依赖性激酶 7 (CDK7) 是通用转录因子 TFIIH 的一部分，通过磷酸化 RNA 聚合酶 II (RNA Pol II) 的 C 末端结构域来促进基因转录。在这里，我们将快速 CDK7 激酶抑制与多组学分析相结合，以揭示 CDK7 在人类细胞中的直接功能。 CDK7 抑制导致 RNA Pol II 保留在启动子处，从而导致 RNA Pol II 启动减少并立即全面下调转录物合成。共转录因子的延伸、终止和募集不直接受到影响。尽管RNA Pol II、起始因子和介体在启动子处积累，但RNA Pol II复合物也可以进入基因体，而无需启动子近端暂停，同时保留起始因子和介体。再往下游，RNA Pol II 磷酸化增加，起始因子和介体被释放，从而招募延伸因子并增加 RNA Pol II 延伸速度。总的来说，CDK7 激酶活性促进 RNA Pol II 释放起始因子和介体，从而促进 RNA Pol II 从启动子中逃逸。
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