CK2是一种保守的蛋白激酶,它广泛分布于真核生物中,通过磷酸化蛋白底物的丝氨酸/苏氨酸/酪氨酸在很多生物学过程中发挥作用。CK2不同于其它蛋白激酶之处在于它具有组成型活性,并且既可以利用ATP又可以利用GTP作为磷酰基供体。CK2是一个多亚基复合物,它包括α-亚基(催化亚基)和β-亚基(调节亚基),前者包含蛋白激酶的催化结构域。我们解析了重组scCK2α与不同核苷酸辅底物(GMPPNP,ATP和AMPPN)与金属离子(Mg2+或Mn2+)的晶体结构。scCK2α的整体结构和同源蛋白相似,包括两个结构域及两个结构域之间的辅底物结合位点。然而,scCK2α的晶体结构呈现出与其同源蛋白不同的三个特征。首先,scCK2α在序列上的独特之处在于它包含了一段38个残基的插入序列,功能目前尚不清楚。根据结构分析并结合之前的研究,我们推测它可能参与保持其活性中心的开放构象,同时它并不参与和两个调节亚基的结合。其次,scCK2α中的两对残基Lys45-Glu53和Arg48-Glu53的相互作用使得Lys5o采取了一种特殊的构象,使其可以直接固定辅底物的γ-磷酸基团,这样就使得“必需二价阳离子”显得不那么必需。我们推断scCK2α可能存在多种“核苷酸-二价阳离子”结合方式,这明显不同于在活性中心有两个二价阳离子结合的zmCK2α或hCK2α。最后,scCK2α-AMPPN结构中G1u53的构象变化破坏了它与Lys45和Arg48的结合,使得辅底物结合口袋变大。这种构象变化暗示了一个关于ADP/GDP释放的路径,因为在CK2a中,催化三联体由"DFG"变成了"DWG",其中的Trp的NE1原子与Leu212的O原子形成氢键,这就使得由原来的"DFG翻转”促成ADP的释放变得不太可能。巧合的是,在辅底物结合部位我们观察到了两个残基Arg161和Lys197捕捉到了两个S042-离子,对这两个残基进行突变,突变体结合和利用ATP/GTP的效率都大大降低,这与我们关于潜在的释放路径的推测相符。虽然CK2各亚基间的亲和力很高,但是目前的研究表明CK2只是一个结合较强的瞬时复合物,各个亚基在细胞内也是独立运动的。hCK2的全酶形式α2β2的晶体结构表明,两个β-亚基形成一个同二聚体,两个α-亚基各自结合在它的两侧形成一个“蝴蝶”形状。我们的实验表明,酿酒酵母CK2的四个亚基相互作用方式似乎与hCK2不同,而且核苷酸与催化亚基scCK2α的结合可能会调节它与β-亚基的结合。目前仅知道CK2β和CK2β’对于组装成全酶必不可少,也不可替代,但具体组装方式还有待进一步的实验验证。CK2不仅能做为一个全酶存在并发挥功能,其亚基还可与其它蛋白质组装成不同的复合物,只不过相比之下CK2亚基间的结合更强。当细胞被紫外线照射受损时,hFACT可以结合到hCK2上,改变后者的构象和底物特异性,使其在细胞内特异地磷酸化p53的Ser392,从而稳定p53的四聚体结构以重启基因转录或复制。在酿酒酵母中,有报道指出CK2可能是通过CHD1间接地与Spt16-Pob3结合,也有报道提到CK2可以和Spt16-Pob3直接结合,但是并没有给出直接的实验证据。FACT在转录和复制过程中都发挥了重要的作用,人源FACT (hFACT)包括Spt16和SSRP1两个亚基,但是在酿酒酵母中FACT (yFACT)却包含三个亚基：Spt16, Pob3,以及一个类HMGl蛋白——Nhp6A/Nhp6B。人源Spt16和酵母Spt16同源,具有相似的长度,Pob3缺少相对于SSRP1的C端部分,后者包含一个HMG1结构域。我们克隆并纯化了scCK2的四个亚基,Spt16、Pob3和Nhp6A/Nhp6B,并证明了它们确实存在相互作用(Pob3和CK2β、CK2β’),但是CK2与FACT的结合方式及意义还需要进一步探究。与此同时我们还得到了Pob3-M和Pob3(1-112aa)的晶体结构,后者可以结合dsDNA,但是它在整个yFACT中发挥的功能还不清楚。