细胞周期蛋白依赖性激酶 12；CDK12

具有富含精氨酸/丝氨酸结构域的 CDC2 相关激酶；CRKRS
CDC2 相关蛋白激酶 7；CRK7
KIAA0904

HGNC 批准的基因符号：CDK12

细胞遗传学定位：17q12 基因组坐标（GRCh38）：17:39,461,486-39,567,559（来自 NCBI）

▼ 说明

CDK12与细胞周期蛋白K（CCNK；603544）。CDK12-CCNK复合物在RNA聚合酶II（RNAPII；参见 180660）来调节长复杂基因的表达，其中一些基因在 DNA 维护和修复中发挥作用（Blazek et al., 2011）。

▼ 克隆与表达

Nagase等人（1998）通过对从大小分级的人脑cDNA文库中获得的克隆进行测序，获得了部分CDK12克隆，他们将其命名为KIAA0904。该转录本的3-prime末端含有一个重复元件，推导的997个氨基酸序列与CDK13（603309）具有显着的相似性。RT-PCR ELISA 检测到在所有成人和胎儿组织以及所检查的特定大脑区域中都有强劲的 CDK12 表达，但海马体除外，海马体的表达量要低得多。在成人肝脏、肾脏、睾丸、卵巢和脊髓以及胎儿肝脏中检测到最高表达。在特定的成人大脑区域内，在小脑和尾状核中检测到最高表达。

利用PCR扩增出与CDC2（CDK1；Ko等人（2001）在HeLa细胞中克隆了CDK12，随后通过筛选HeLa细胞和睾丸cDNA文库，Ko等人（2001）克隆了CDK12，他们将其称为CRKRS。推导的 1,490 个氨基酸蛋白质的计算分子量为 164 kD。CRKRS 具有一个富含精氨酸和丝氨酸（RS）的 N 端结构域，随后是一个中心催化结构域和一个富含脯氨酸的 C 端结构域。RS结构域有21个RS基序，催化结构域包含蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶的所有11个子结构域，富含脯氨酸的结构域包括9个连续的脯氨酸。CRKRS 还具有 4 个假定的二分核定位信号、7 个预计会破坏蛋白质稳定性的潜在 PEST 序列，以及分散在整个分子中的几个假定的 SRC（190090）同源 3（SH3）结合位点。CRKRS 的催化结构域与 CDC2 的催化结构域有 42% 的同一性，并且 CRKRS 的 421 个氨基酸序列（包括该催化结构域）与 CHED（CDK13）的相似区域有 89% 的同一性。数据库分析揭示了果蝇和线虫中 CDK12 的直系同源物，但酵母中没有。Northern 印迹分析在所有 15 个检查组织中检测到约 6.8 和 8.5 kb 的主要转录物。在睾丸中检测到了约 5.5 kb 的额外转录本，在肝脏和胰腺中发现了另一个超过 9.5 kb 的转录本。蛋白质印迹分析检测到 HeLa 细胞核部分中的内源性 CRKRS，表观分子质量为 180 kD。免疫组织化学分析将 CRKRS 在间期定位于核斑点，并在有丝分裂期间分散在整个细胞中，排除在浓缩染色体之外。

▼ 基因功能

Ko et al.（2001）免疫沉淀 HeLa 细胞中的 CRKRS，发现它自身和一个 85-kD 的蛋白被磷酸化。其激酶活性似乎不随细胞周期而变化。

Iorns et al.（2009）通过RNA干扰筛选发现，在人乳腺癌细胞系中沉默CRK7会导致雌激素受体（ESR1；他莫昔芬）对雌激素信号传导的抵抗。133430）退化，或雌激素剥夺。沉默 CRK7 可减少他莫昔芬诱导的 G1 期停滞，但在没有他莫昔芬的情况下，它不会显着影响生长速率。沉默CRK7增强p42（MAPK1；176948）/p44（MAPK3；601795）MAP激酶。p42/p44 MAP 激酶的敲低部分恢复了 CRK7 敲低细胞中他莫昔芬的敏感性。沉默 CRK7 不会改变 AKT（参见 164730）通路的激活。

Blazek等人（2011）利用质谱技术和HEK293细胞的相互免疫沉淀分析发现CYCK（CCNK）与CDK12和CDK13在单独的复合物中相互作用。微阵列和 RT-PCR 分析表明，CYCK 或 CDK12（而非 CDK13）的敲低会降低一小部分基因的表达，其中大多数基因相对较长且具有大量外显子，但不会改变总体转录率。几个受影响的基因在DNA复制、重组和修复中发挥作用，包括FANCI（611360）、FANCD2（613984）、ATR（601215）、BRCA1（113705）和SMARCC2（601734）。CYCK 或 CDK12（而非 CDK13）的敲低会减少 RNAPII C 末端结构域的丝氨酸磷酸化，并减少 RNAPII 在 FANCI、BRCA1 和 ATR 启动子上的占据。人类细胞系中 CYCK 或 CDK12 的敲低诱导自发性 DNA 双链断裂，激活 DNA 损伤细胞周期检查点，并增加细胞对 DNA 损伤剂的敏感性。Blazek等（2011）得出结论，CYCK-CDK12和CYCK-CDK13复合物具有独特的功能，并且CYCK-CDK12复合物具有维持基因组稳定性的作用。

Cheng等人（2012）孤立地发现人类CCNK的K1和K2亚型与CDK12相互作用，并且CCNK-CDK12复合物丝氨酸磷酸化RNAPII的C端结构域。激活 CDK12 需要 CCNK。

Yu et al.（2015）发现Pol II相关因子1（PAF1；610506）是暂停 Pol II 释放的关键调节因子，正转录延伸因子 b（P-TEFb）直接调节 PAF1 复合物向基因的初始募集，并且 CDK12 的后续募集依赖于 PAF1 复合物。Yu等人（2015）得出结论，他们的研究结果揭示了P-TEFb、PAF1复合物和CDK12在暂停释放和Pol II C末端结构域磷酸化方面的协同作用。

Dubbury et al.（2018）表明CDK12全面抑制小鼠胚胎干细胞中的内含子多聚腺苷酸化事件，从而能够产生全长基因产物。许多同源重组基因比其他表达基因含有更多的内含子聚腺苷酸化位点，并且这些位点对 CDK12 的丢失特别敏感。这些位点的累积效应解释了同源重组基因表达对CDK12缺失的敏感性增强，Dubbury等人（2018）发现这种机制在含有功能缺失CDK12突变的人类肿瘤中是保守的。Dubbury 等人（2018）得出的结论是，他们的工作阐明了 CDK12 的功能，并强调了其作为化疗靶点和肿瘤生物标志物的潜力。

▼ 基因结构

Ko等人（2001）确定CDK12基因含有7个外显子。

▼ 测绘

Nagase等人（1998）通过辐射杂交分析将CDK12基因定位到染色体17。

Ko等（2001）通过基因组序列分析，将CDK12基因定位到染色体17q21。他们将小鼠 Cdk12 基因定位到染色体 11 的远端，该基因与人类染色体 17q21 具有同源性。