真核基因的转录表达是通过一系列复杂而精致的机制来完成的。近年来在转录延伸及其调控机制研究上的重大突破得益于正性转录延伸因子b (P-TEFb)的发现及其功能的研究。P-TEFb是由CDK9及其调节亚基CyclinT组成的基本转录延伸因子。是真核基因转录延伸的必需因子，参与绝大多数基因的转录表达。同时，P-TEFb也是人类艾滋病毒转录复制的必需因子之一。新近报道表明P-TEFb活性异常与人类肿瘤及心肌肥大等疾病发病有密切的关系。由此显示P-TEFb活性调控机制研究的重要性。 我们前期的一系列研究发现并阐明：1、细胞核蛋白因子HEXIM1通过核小RNA 7SK结合并抑制P-TEFb活性的分子模式，2、P-TEFb本身通过磷酸化－去磷酸化调控其自身活性的分子机制，3、HEXIM1分子各结构域的功能，4、新的P-TEFb活性调控因子HEXIM2，5、P-TEFb在基因启动子上的组装机制。新近我们已鉴定出细胞内激活P-TEFb活性的信号途径（钙离子信号通道），并发现一些致癌因子（如紫外线等）或心肌肥大因子可通过该信号途径激活P-TEFb活性，并导致肿瘤细胞增殖或心肌细胞体积增大；同时还发现在乳腺癌组织中，HEXIM1的表达量较正常组织低。这些研究结果提示：P-TEFb活性的异常可能与肿瘤的发生/发展有密切的关系，而HEXIM1可能具有抑癌作用。为此，我们拟在上述研究工作的基础上，继续深入开展细胞内P-TEFb活性的调控机制及其在肿瘤的发生/发展过程中的作用和机制。 A．细胞内P-TEFb活性调控的分子机制： 在体外，我们已P-TEFb可通过磷酸化－去磷酸化机制调控其活性；在细胞内，我们也已发现钙离子信号通道传递细胞外信号、调节P-TEFb活性的信号途径。但在细胞内P-TEFb活性是否也通过磷酸化－去磷酸化机制接受信号途径的调控尚不清楚;对无活性P-TEFb复合物中各组成分子间的相互作用机制及复合物形成机制也不了解。 a. 我们拟采用基因突变技术，研究复合物的组成分子间的相互作用机制，从结构与功能方面探讨细胞内P-TEFb活性的调控机制，以期完整地揭示细胞内钙离子信号途径对P-TEFb活性调控的分子机制。另外，还可获得具有组成性激酶活性的P-TEFb*（即不受HEXIM1的调节的P-TEFb），这种P-TEFb*在今后P-TEFb的生物学功能及本项目后续研究工作中将成为极其有用的工具。 b. 在前期研究中，我们发现细胞内钙离子信号途径是调控P-TEFb活性的主要信号途径，但我们的研究结果还暗示细胞内可能还有其它的信号途径参与P-TEFb活性的调控。我们拟继续采用信号通道特异性抑制剂来鉴定相关信号途径，并探讨其调控机制以及信号途径之间的相互作用（cross-talking）。 B．HEXIM1及其抑制P-TEFb活性在肿瘤细胞生长、分化过程中的作用： 前期研究表明，P-TEFb可与癌基因蛋白c-Myc结合并抑制细胞分化、促进细胞分裂增殖。HEXIM1蛋白可被细胞分化诱导剂HMBA迅速诱导表达，在乳腺癌组织中，HEXIM1的表达较正常组织低。提示P-TEFb在肿瘤细胞生长过程中可能扮演重要的角色，也提示HEXIM蛋白在抑制肿瘤细胞生长或促进肿瘤细胞分化过程中具有重要的功能。