核酸結合蛋白課件

第17章

核酸結合蛋白第17章

核酸結合蛋白1基本概念和定義蛋白和核酸的相互作用主要可分為四類：（1）即結構和包裝作用（如組蛋白、病毒衣殼蛋白等）；（2）運輸和定位作用（tRNA,mRNA和核糖體結合）；（3）代謝和重排作用（如DNA和RNA聚合酶、核酸酶、解旋酶等）；（4）基因表達作用（如RNA聚合酶、轉錄因子、核糖體和起始因子等）。值得注意的是：對于特定蛋白而言，其功能并不是唯一的?；靖拍詈投x蛋白和核酸的相互作用主要可分為四類：2根據底物的特殊性，核酸結合蛋白可分為三類：（1）非特異性結合蛋白；（2）序列特異性結合蛋白；（3）結合特殊結構的蛋白（如在DNA中的不正常堿基，重組中間體，以及核內含子套索）。大部分核酸結合蛋白在一個內部位點以定位方式相互作用。用于蛋白和核酸識別的非共價鍵主要包括（1）靜電吸引和氫鍵，（2）主鏈連接，（3）氫鍵和堿基連接。同時，在相互作用時，蛋白和核酸的構象常常發(fā)生改變，以產生最大的互補作用表面。根據底物的特殊性，核酸結合蛋白可分為三類：（1）非特異性結3一.核酸被蛋白識別（一）DNA識別的一般方式1、識別基礎：DNA結合蛋白識別整個螺旋分子的幾何結構，通過接觸大溝或小溝，連接核糖磷酸主鏈或堿基同DNA相互作用。2、同dsDNA結合的蛋白（1）同DNA末端相互作用的蛋白（如DNA連接酶，外切酶）；（2）圍繞DNA或以深的狹縫結合DNA的蛋白（DNA聚合酶，拓撲異構酶）；（3）同DNA雙螺旋表面作用的蛋白（如轉錄因子）。一.核酸被蛋白識別（一）DNA識別的一般方式4(二)RNA識別的一般方式1、識別基礎：（1）一級序列（如SD序列，加尾序列）（2）RNA折疊形成的高級結構：二級結構(突起，發(fā)夾，莖環(huán))如著錄終止，tRNA的加工，內含子剪切等三級結構（三股螺旋，tRNA的L-形結構）如aa-tRNA和氨酰合成酶的結合。

2、RNA結合蛋白的特征（1)局部形成方式同RNA相互作用；（2）β折疊常用于相互識別的表面(二)RNA識別的一般方式5凸起：雙螺旋的一條鏈上有單個堿基多余時出現的結構凸環(huán)：雙螺旋的一條鏈上有多于一個堿基多余時出現的結構內部環(huán)：雙鏈結構中由于一個或多個堿基錯配形成的畸形結構發(fā)夾/莖環(huán)結構：具有不完善的兩側對稱結構的區(qū)域形成的二級結構，兩段互補的序列可形成莖干，完全互補時形成的結構稱為發(fā)夾，一端有未配對的堿基時形成莖環(huán)結構或發(fā)夾環(huán)結構柄環(huán)結構：一段獨立的核酸序列，末端形成一小段互補配對的結構，其余部分形成環(huán)十字型結構：具有回文序列的雙鏈核酸中，當兩條鏈都可自發(fā)形成發(fā)夾/莖環(huán)結構時可產生十字型結構凸起：雙螺旋的一條鏈上有單個堿基多余時出現的結構6核酸結合蛋白課件7核酸結合蛋白課件8核酸結合蛋白課件9大腸桿菌16S

rRNA的二級

結構大腸桿菌16S

rRNA的二級

結構10I類內含子的二級結構I類內含子的二級結構11II類內含子的二級結構II類12植物病毒和類病毒類病毒（viroids）感染性RNA分子，獨自具有功能，外面不包被任何蛋白外殼。擬病毒（virusoids）與此結構相同。但包被在植物病毒內。擬病毒本身不能復制，必須依賴病毒的幫助，這種擬病毒有時稱為衛(wèi)星RNAs（satelliteRNAs）植物病毒和類病毒類病毒（viroids）感染性RNA分子，獨13錘頭結含58nt,有3個莖環(huán)和13堿基的保守順序錘頭結含58nt,有3個莖環(huán)和13堿基的保守順序14核酸結合蛋白課件15核酸結合蛋白課件16核酸結合蛋白課件17核酸結合蛋白課件18核酸結合蛋白課件19核酸結合蛋白課件20核酸結合蛋白課件21RNA的三鏈結構RNA的三鏈結構22tRNA的三級結構（L型）：tRNA的三級結構（L型）：23核酸結合蛋白課件24DNA和RNA結合蛋白中基本的識別結構縮寫：HMG＝高泳動結構；TAF＝TBP(TATA結合蛋白)相關因子；BPV＝牛乳頭瘤病毒；RNP＝核糖核酸蛋白；dsRBD=雙鏈RNA結合蛋白；hnRNP=核內不均一核糖核蛋白DNA和RNA結合蛋白中基本的識別結構縮寫：HMG＝高泳動結25Theribbon-helix-helixmotif.Thedrawingisoftheribbon-helix-helixmotifoftheEscherichiacoliMetJrepressor,whichconsistsofadimeroftwoidenticalproteins,oneshowninblueandtheotheringreen.Theβ-strandsattheleftofthestructuremakecontactwiththemajorgrooveofthedoublehelix.‘N'and‘C'indicatetheN-andC-terminiofthemotif,respectively.Theribbon-helix-helixmotif.T26帶-螺旋－螺旋NNCC帶-螺旋－螺旋NNCC27帶-螺旋-螺旋模體帶-螺旋-螺旋模體28二蛋白中的DNA結合基序一、螺旋-轉角-螺旋模體（HTHmotif)這種模體包含有兩個螺旋，螺旋之間間隔有一個短的轉角，使兩個螺旋可通過疏水作用裝配起來。第一個螺旋穩(wěn)定并使第二個螺旋暴露出來，與DNA的大溝作用，而特異性地與堿基接觸，第二個螺旋仍被稱為識別螺旋(recognitionhelix)。在很多細菌的調節(jié)蛋白中有這種相同的模體存在，如Lac阻遏蛋白,Trp阻遏蛋白、分解代謝激活蛋白(CAP),阻遏蛋白-Cro,λ的CI蛋白，在酵母中涉及交配型的a1和a2蛋白。在高等真核中的Oct-1和Oct-2也屬于此類型；在果蠅早期胚胎發(fā)育中決定體節(jié)的一些基因如bicoid編碼的蛋白。二蛋白中的DNA結合基序一、螺旋-轉角-螺旋模體（HTH29Lac阻遏蛋白Lac阻遏蛋白30螺旋-轉角-螺旋鉸鏈區(qū)四聚體聚合區(qū)核心功能區(qū)1核心功能區(qū)2圖14-6Lac阻遏蛋白單體的結構（轉引自Lewin,2000）Lac阻遏蛋白單體的結構螺旋-轉角-螺旋鉸鏈區(qū)四聚體聚合區(qū)核心功能區(qū)1核心功能區(qū)2圖31核酸結合蛋白課件32λ的CI蛋白λ的CI蛋白33在二聚體的α-螺旋和DNA結合的模型中，α-螺旋-3單體位于DNA同一面的大溝中，而α-螺旋-2橫在此大溝上。

在二聚體的α-螺旋和DNA結合的模型中，α-螺旋-3單體位于34識別螺旋順著DNA大溝排列識別螺旋順著35核酸結合蛋白課件36分解代謝激活蛋白(CAP)分解代謝激活蛋白(CAP)37核酸結合蛋白課件38核酸結合蛋白課件39核酸結合蛋白課件40CAP蛋白和DNA結合形成環(huán)，阻遏蛋白四聚體和操縱基因結合CAP蛋白和DNA結合形成環(huán)，阻遏蛋白四聚體和操縱基因結合41Trp阻遏物識別螺旋與大溝垂直Trp42同源異形結構域（Homeodomains，HD）是一種編碼60aa的序列，長180bp，它存在于很多控制果蠅早期發(fā)育基因中，在高等生物中也發(fā)現了相關基序。HD的C-端區(qū)域和原核阻遏蛋白的HTH同源，但也有幾點不同:（1）HD的C端由3個α-螺旋構成，螺旋3結合于大溝，長17aa；而阻遏蛋白由5個α-螺旋構成，螺旋3長僅9個aa；（2）原核的HTH的以二聚體形式與DNA結合，靶序列是回文結構，而HD是以單體形式與DNA結合，靶序列不是回文結構；（3）HDN-端的臂位于小溝，而HTH螺旋1的末端與DNA的背面接觸。

同源異形結構域（Homeodomains，HD）是一種編碼643核酸結合蛋白課件44觸角足蛋白的同源結構域觸角足蛋白的同源結構域45POU(pit-1,oct-1,oct-2,和

線蟲unc-86基因)結構域由70到75個氨基酸構成，位于許多真核轉錄因子的同源盒結構域(Homeobox)的上游。POU結構域有兩個保守的區(qū)域，一個為POU特異結構區(qū)域，另一個是POU的同源結構域，兩個亞結構域由一個螺旋-轉角-螺旋模體作為結合DNA的功能區(qū)，同時也參與介導蛋白質-蛋白質間的作用?，F在已知，許多轉錄因子都可和POU結構域發(fā)生作用。POU(pit-1,oct-1,oct-2,和

線蟲unc-46POU轉錄因子POU轉錄因子47配對功能域（parieddomain）：果蠅和脊椎動物的Pax-配對盒-轉錄因子含有兩個HTH模體。相關蛋白含有第二個HTH模體和一個與Hin重組酶同源的組件，一道組成了獨特的配對功能域(parieddomain)

高泳動蛋白結構域（HMGdomain):存在于染色體結構蛋白和Sry等轉錄因子中?？珊蚫sDNA的小溝作用，實際上屬于與HTH蛋白不同的DNA結合蛋白家族。細菌HTH模體的特點（1）識別螺旋的N端負責結合DNA，同源結構域識別螺旋的中部區(qū)域完成結合功能；（2）同源結構域識別螺旋方向保守；（3）同源結構域蛋白的二聚化。真核生物具有HTH模體的其他功能域配對功能域（parieddomain）：果蠅和脊椎動物的48核酸結合蛋白課件49核酸結合蛋白課件50核酸結合蛋白課件51HumanPAX-6parieddomainHumanSry-DNAcomplexHumanPAX-6parieddomainHuman52在包括蚯蚓、昆蟲和脊椎動物在內的五門動物中，都存在一組控制眼功能發(fā)育的基因叫Pax-6（pairedboxgene成對框-6）。在包括蚯蚓、昆蟲和脊椎動物在內的五門動物中，都存在一組控制眼53核酸結合蛋白課件54核酸結合蛋白課件55核酸結合蛋白課件5633.1733.1333.1733.1357核酸結合蛋白課件58二、半胱氨酸-組氨酸鋅指1、鋅指結構是第一個被發(fā)現的真核細胞中同DNA結合有關的結構，在細菌中十分少見。2、結構特點：有β發(fā)夾和一個相鄰的α螺旋。以一對半胱氨酸和一對組氨酸在12個氨基酸殘基組成的環(huán)中和鋅離子配位。環(huán)狀結構核心序列保守（C-X2-4-C-X2-4-F-X5-L-X2-H-X3-4-H),突出于蛋白表面，頂端堿性殘基同DNA分子大溝作用。3、多個鋅指同DNA結合，有的鋅指作為隔離物，不同DNA直接接觸。鋅指（zincfinger）基序二、半胱氨酸-組氨酸鋅指3、多個鋅指同DNA結合，有的鋅指作59核酸結合蛋白課件60核酸結合蛋白課件61蛋白來源指結合的DNA靶功能TFⅢA哺乳動物950bp5S基因5S基因轉錄因子SP1哺乳動物310bpGCbox一般的轉錄因子ADR1酵母222bpADH2基因激活ADH基因Kruppel果蠅5?？胚的分節(jié)駝背基因產物果蠅4+2?？胚的分節(jié)帶有Cis/Hi鋅指結構的轉錄因子和DNA結合蛋白ADR1:釀酒酵母的轉錄激活蛋白，表達醇脫氫酶ADH2等所需的DNA結合蛋白蛋白來源指結合的DNA靶功能TFⅢA哺乳動物950bp5S基62典型的鋅指蛋白有一組鋅指，單個的鋅指的保守序列是：Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-His,根據鋅結合位點的氨基酸又把鋅指分成為2Cys/2His和2cys/2cys兩類，前者為Ⅰ型，后者為Ⅱ型鋅指，Ⅰ型結構“指”的本身由23aa組成，“指”與“指”之間通常由7-8aa連接。

典型的鋅指蛋白有一組鋅指，單個的鋅指的保守序列是：Cys-X63鋅指可形成--helix插入大溝，與其相連接的-sheet在另一側鋅指可形成--helix插入大溝，與其相連接的-s64糖皮質激素和雌激素受體都有兩個“指”，每個指在Cys四分體的中央帶有一個鋅原子。兩個指形成α-螺旋，彼此折疊成一個大的球狀功能域。α-螺旋與螺旋相連的β折疊一道形成一個疏水中心。N-端螺旋的一側和DNA的大溝接觸，兩個糖皮質激素受體形成二聚體和DNA結合，每個受體負責和連續(xù)的大溝接觸。每個“指”控制著受體的重要特點。圖表明在第一個“指”的右側控制DNA的結合，在第二指的左側控制著形成二聚體的能力。糖皮質激素和雌激素受體都有兩個“指”，每個指在Cys四分體的65ViewoftheLacrepressorDNAcomplex,asdeterminedbyX-raycrystallography.Heretherepressortetramerisshownbindingtotwooperators.Eachdimerbindstooneoperator.Theoperatorsare21basepairslonghereandareshownindarkandlightblue.Themonomersarecoloredgreen,pink,red,andyellow.Notehowtheamino-terminalheadpieceononemonomer(pink)crossestheothermonomer(green)tobindthefirstpartoftheoperator,whereasthesecondmonomerheadpiece(green)crossesovertobindthesecondpartoftheoperator.Thus,therecognitionhelixfromeachoftwosubunitsbindstotheconsecutivepartsofthesameoperator.ViewoftheLacrepressorDNA66

爪蟾TFШA鋅指結構域經典的鋅指結構爪蟾TFШA鋅指結構域經典的鋅指結構67三、半胱氨酸鋅指1、結構特點：含鋅的DNA結合結構域只用半胱氨酸配位鋅2、核受體家族的DNA結合結構（1）DNA結合結構為一個包含兩相互垂直α螺旋的球形結構（2）以二聚體的形式結合DNA3、鋅雙核簇：酵母蛋白所特有，由6個半胱氨酸配位2個鋅原子，具有保守序列C-X2-C-X6-C-X6-C-X2-C-X6-C三、半胱氨酸鋅指3、鋅雙核簇：酵母蛋白所特有，由6個半胱氨酸68表Cys2/Cys2型的調節(jié)蛋白蛋白大小指靶糖皮質激素受體94,0002GRE中20bp雌激素受體66,0002ERE中20bpGAL4(酵母)99,0001UAS中17bp腺病毒E1A～30,0001?表Cys2/Cys2型的調節(jié)蛋白蛋白大小指69

糖皮質激素受體-DNA復合物糖皮質激素受體70GAL-4的鋅雙合簇的結構（左：前視圖；中：測視圖右：俯視圖（拉鏈作為二聚化結構）GAL-4的鋅雙合簇的結構（左：前視圖；中：測視圖71核酸結合蛋白課件72四、堿性結合結構域（bZIP及bHLH)

亮氨酸拉鏈（Leucineziipper）和螺旋-環(huán)-螺旋（HLH）1、結構特點：高度堿性的α螺旋作為同DNA的基本識別結構，螺旋通常以二聚體的形式存在，二聚化結構域一樣為DNA結合所必需。2、結合機制：堿性結構域在溶液中采用一種無序的部分螺旋結構，當同DNA結合時，這種結構發(fā)生了變化而誘導了典型α螺旋的形成。C-Jun和C-Fos蛋白的異二聚體的結合比它們同二聚體更為堅固。Myc，C/EBP（結合CAATbox和SV40核心增強子的一種因子），AP1蛋白（異二聚體，結合于SV40的增強子）等都具有亮氨酸拉鏈結構。

C-Jun和C-Fos蛋白的異二聚體的結合比它們同二聚體更為73亮氨酸拉鏈（leucinezipper）結構域通常被定義為一行4-7個周期重復的亮氨酸殘基，其距離大約跨越8個螺旋轉彎，通式為L-x(6)-L-x(6)-L-x(6)-L，有時典型的亮氨酸殘基會被異亮氨酸或纈氨酸所代替。結構分析發(fā)現亮氨酸拉鏈由平行的卷曲螺旋型α螺旋（coiled-coilα-helix）構成，它們通過亮氨酸側鏈的疏水作用互相纏繞。亮氨酸拉鏈（leucinezipper）結構域通常被定義為74核酸結合蛋白課件75核酸結合蛋白課件76核酸結合蛋白課件77GCN4二聚體結構小鼠Max蛋白GCN4二聚體結構78螺旋一環(huán)一螺旋

（HLH，helix-loop-helix）有一條含有兩個親水的α-螺旋,鏈長為40～50aa，兩個α-螺旋由很長的連接區(qū)（環(huán)）相連，螺旋的一側有疏水氨基酸，兩條鏈依賴疏水氨基酸的相互作用形成同二聚體或異二聚體，此螺旋區(qū)長約15～16aa，含有各種保守的殘基，連接環(huán)的長度不等，一般為12-28aa。與DNA結合的是堿性區(qū)，長為15aa，其中有6aa為堿性。在HLH中帶有堿性區(qū)的肽鏈稱為堿性HLH（bHLH，proteim）。螺旋一環(huán)一螺旋

（HLH，helix-loop-helix）79核酸結合蛋白課件80bHLH又分為兩類：A類是可以廣泛表達的蛋白，包括哺乳動物的E12/E47（可和免疫球蛋基因增強子中的元件結合）和果蠅da（daughterless,性別控制的總開關基因）的產物；B類是組織特異性表達的蛋白，包括哺乳動物的MyoD(肌漿蛋白（myogen）基因的轉錄因子)和果蠅的AC-S（achaete-scute無剛無基因的產物）這種bHLH可能是一種轉錄調控蛋白，大部分以異二聚體形式存在。bHLH又分為兩類：81類組蛋白結合模體五、1、核心組蛋白都有組蛋白折疊這樣一個保守的結構，其包含兩個介導二聚化的螺旋-鏈-螺旋結構2、許多轉錄因子于不同的核心組蛋白同源，如TAFs類組蛋白結合模體五、82類組蛋白結合模體真核細胞的DNA分子可通過同組蛋白作用被包裝成核小體。在核小體的核心顆粒中包含有二個負超螺旋彎曲的DNA圍繞著一個組蛋白的八聚體。這個八聚體分別由同樣兩個核心組蛋白H2A,H2B及H3，H4組成。它們同DNA之間的相互作用涉及DNA中富含AT區(qū)域的小溝存在于組蛋白八聚體的表面并將其纏繞。類組蛋白結合模體真核細胞的DNA分子可通過同組蛋白83一級序列揭示：各組蛋白之間僅有很低的同源性(<20%)，但是它們具有一個保守的結構，即組蛋白折疊(histonefold)，它包含著由二個介導二聚化的融合的螺旋－鏈－螺旋的結構，組蛋白的連接子(如H1，H5)也在染色體的高度有序化中起作用。一級序列揭示：各組蛋白之間僅有很低的同源性(<20%)，但是84六、其他DNA結合基序1、乳頭瘤病毒的E2蛋白包括4個β鏈和一個突出的α螺旋，二聚體形成β桶狀結構2、通過β鏈識別（1）帶-螺旋-螺旋在MetJ,Are,Mnt中發(fā)現，通過β折疊同DNA識別；（2）TATA結合蛋白以反平行的β鏈同DNA結合，β鏈結合DNA的小溝。呈C字型包圍DNA六、其他DNA結合基序2、通過β鏈識別（2）TATA結合蛋白85E2蛋白E2蛋白86帶-螺旋-螺旋模體TBP結構（上為前視圖；下為俯視圖）帶-螺旋-螺旋模體TBP結構（上為前視圖；下為俯視圖）873、TheRel家族Rel同源結構域(RHB)包含由鉸鏈區(qū)連接的免疫球蛋白折疊。Rel蛋白有形成二聚化的傾向4、DNA加工酶中的結合模體催化合成和拓撲修飾的酶以溝狀或環(huán)狀結構圍繞DNA，限制性內切酶傾向于使DNA發(fā)生劇烈扭曲3、TheRel家族4、DNA加工酶中的結合模體8817.3蛋白中RNA結合模體一、RNP結構域1、結構特點：兩種保守模體構成更大結構的一部分，大的結構由4個β鏈和兩個α螺旋以β-α-β-β-α-β的拓撲結構組成,RNP1和RNP2模體位于一個四條β折疊的中心β

鏈處2、代表：U1A剪接體蛋白二、其他RNA結合模體1、雙鏈RNA-結合結構域：拓撲結構類似于RNP結構域，但同RNA的特異性結合僅發(fā)生于第二個α螺旋和β折疊形成的裂縫中2、K同源結構域3、其他17.3蛋白中RNA結合模體二、其他89U1剪接體蛋白N-端RNP結構域U190

17.4蛋白，核酸結合的分子基礎一、核酸與蛋白的直接作用1、核酸蛋白直接作用的途徑（1）蛋白側鏈同堿基作用——序列特異性相互作用的主要形式；（2）蛋白主鏈同堿基作用；（3）蛋白側鏈同磷酸骨架的作用；（4）蛋白主鏈同磷酸骨架的作用。2、存在于蛋白和核酸相互作用中的非共價相互作用：氫鍵、范德華力、疏水作用、靜電作用及靜電鏈、核酸自身的氫鍵、堿基堆積作用和蛋白氨基酸殘基之間的吸引和排斥二、水在核酸蛋白相互作用中的作用1、負責結合反應的親和力和特異性2、流動性增加了蛋白結合對接觸面突變的適應性17.4蛋白，核酸結合的分子基礎91三、核酸結構的蛋白調節(jié)1、蛋白通過熔解堿基對，減小或增大彎折或螺旋來改變DNA的結構。2、限制性內切酶造成最劇烈的扭曲和扭結3、DNA的柔性在轉錄和染色質結構形成中也有重要的作用四、二聚化和協(xié)同性1、二聚化的目的（1）通過增大結合蛋白的大小，增大接觸面和堿基識別的數量；（2）通過增大蛋白同DNA結合的接觸面，增加結合的穩(wěn)定性；（3）通過可循環(huán)的蛋白與蛋白作用，增加作用的親和力。2、二聚化的優(yōu)點：通過形成異二聚體增加識別靶位點的范圍，同時在調控中可使用非活性單體增加蛋白作用的多樣性

三、核酸結構的蛋白調節(jié)923、二聚化對于bZIP和bHLH蛋白家族成員的作用（1）功能的多樣性可由選擇性的二聚化產生，如c-Fos和c-Jun蛋白（2）調節(jié)的多樣性可由選擇性的二聚化產生，如MyoD1,成肌素，Myf-5和MRF-4的活性調節(jié)3、二聚化對于bZIP和bHLH蛋白家族成員的作用93

17.5序列特異性結合一、蛋白識別的DNA序列1、直接解讀：涉及大溝或小溝處蛋白和堿基之間的相互作用，蛋白直接識別堿基。2、非直接解讀：涉及蛋白和糖、磷酸骨架之間的相互作用，蛋白識別那些造成整個DNA特殊構象的序列。二、DNA中的分子信號:DNA堿基中由一種隱藏在鍵模式中的信號。在大溝處，成鍵基團模式對于每個堿基對是唯一的，因而在大溝出可以進行明確的序列解讀；而在小溝處，成鍵模式是簡并的，僅存在A/T和G/C之間的區(qū)別三、解讀蛋白中的氨基酸1、結構域交換：在不同的蛋白中進行DNA結合結構域的交換2、部分結構域交換：可鑒定出DNA結合結構域中控制序列特異性的某些特定區(qū)域17.5序列特異性結合三、解讀蛋94大溝側小溝側大溝側小溝側95大溝側小溝側大溝側小溝側963、結構分析：通過X射線和NMR對蛋白-DNA復合體的結構進行分析，可以在原子分辨水平上確定分子內鍵的空間排列四、假定的鋅指蛋白DNA識別密碼1、一般而言，沒有一套普遍的密碼適用于所有序列特異性蛋白和DNA的相互作用2、對于一些Cys2His2鋅指蛋白而言，它們同DNA的作用特點簡單，總是幾個同樣的氨基酸鏈同堿基作用，如Zif2683、Zif268中的保守序列：Pro1(Tyr/Phe)2XCys4XXCys7XXXPhe11XX13XX15X16Leu17XX19His20XXXHis243、結構分析：通過X射線和NMR對蛋白-DNA復合體的結四、97StructureofthefirstzincfingerofZif268.Residues13,15,16and19areimplicatedinDNArecognition,inthiscasethebasetripletGCG.Thezincionisinthelowerrightportionofthestructureandischelatedbytwocysteinesandtwohistidines.Structureofthefirstzincfi98五、序列特異性的RNA識別1、RNA在細胞中作用的多樣化造成RNA-蛋白復合物結構的多樣化2、氨基酰-tRNA合成酶同底物作用的方式五、序列特異性的RNA識別99I類tRNA合成酶與tRNA受體莖的小溝和反密碼子環(huán)結合II類tRNA合成酶，在tRNA受體莖的大溝處和反密碼子環(huán)結合I類tRNA合成酶與tRNA受體II類tRNA合成酶，在tR10017.6研究蛋白核酸相互作用的技術一、同蛋白作用的核苷酸序列的描述二、同核苷酸作用的蛋白質的純化方法1、硝酸纖維素層析：利用RNA可結合于硝酸纖維素上，早期用于分離RNA結合蛋白2、親和層析——高效分離DNA結合蛋白（1）寡核苷酸親和純化的基本要求

※確定最小的核酸結合序列

※隔開介質和識別序列的臂的長度

※固相化介質應具有適宜的液體流動性，從而允許蛋白或蛋白復合物接近核酸序列17.6研究蛋白核酸相互作用的技術二、同核苷酸作用的蛋白101核酸結合蛋白課件102※※※※混合

DNA蛋白DNA蛋白G

DNAG蛋白

阻滯條帶※※足跡凝膠阻滯分析DNA酶足跡法※※DNAaseI消化修飾mGmG※※※※GG※※mGG剪切剪切產物消失修飾保護修飾※※※※混合DNA蛋白103※GGGG有限的隨機修飾※※※※GmGGGGGmGGGGGmGmGGGG從膠上切出，剪切獨特的剪切產物修飾干涉※GGGG有限的隨※※※※GmGGGG104（2）非特異性結合的基本解決方案

※利用一個非特異性寡聚核苷酸親和預裝柱，或用含有隨機的或雜亂無序的核酸序列親和柱

※在親和柱內加入過量的非特異性寡核苷酸

※在已知與非特異性蛋白高親和結合部位側翼序列情況下，重新構建一個親和柱，改變其高親和部位的側翼序列3、純化的蛋白測序、設計核苷酸探針或引物，篩cDNA文庫分離對應于DNA結合蛋白的克隆并表達三、鑒定必需的核酸蛋白1、RNA-蛋白復合物結構的測定2、RNA-蛋白復合物功能的測定（2）非特異性結合的基本解決方案105第17章

核酸結合蛋白第17章

核酸結合蛋白106基本概念和定義蛋白和核酸的相互作用主要可分為四類：（1）即結構和包裝作用（如組蛋白、病毒衣殼蛋白等）；（2）運輸和定位作用（tRNA,mRNA和核糖體結合）；（3）代謝和重排作用（如DNA和RNA聚合酶、核酸酶、解旋酶等）；（4）基因表達作用（如RNA聚合酶、轉錄因子、核糖體和起始因子等）。值得注意的是：對于特定蛋白而言，其功能并不是唯一的?；靖拍詈投x蛋白和核酸的相互作用主要可分為四類：107根據底物的特殊性，核酸結合蛋白可分為三類：（1）非特異性結合蛋白；（2）序列特異性結合蛋白；（3）結合特殊結構的蛋白（如在DNA中的不正常堿基，重組中間體，以及核內含子套索）。大部分核酸結合蛋白在一個內部位點以定位方式相互作用。用于蛋白和核酸識別的非共價鍵主要包括（1）靜電吸引和氫鍵，（2）主鏈連接，（3）氫鍵和堿基連接。同時，在相互作用時，蛋白和核酸的構象常常發(fā)生改變，以產生最大的互補作用表面。根據底物的特殊性，核酸結合蛋白可分為三類：（1）非特異性結108一.核酸被蛋白識別（一）DNA識別的一般方式1、識別基礎：DNA結合蛋白識別整個螺旋分子的幾何結構，通過接觸大溝或小溝，連接核糖磷酸主鏈或堿基同DNA相互作用。2、同dsDNA結合的蛋白（1）同DNA末端相互作用的蛋白（如DNA連接酶，外切酶）；（2）圍繞DNA或以深的狹縫結合DNA的蛋白（DNA聚合酶，拓撲異構酶）；（3）同DNA雙螺旋表面作用的蛋白（如轉錄因子）。一.核酸被蛋白識別（一）DNA識別的一般方式109(二)RNA識別的一般方式1、識別基礎：（1）一級序列（如SD序列，加尾序列）（2）RNA折疊形成的高級結構：二級結構(突起，發(fā)夾，莖環(huán))如著錄終止，tRNA的加工，內含子剪切等三級結構（三股螺旋，tRNA的L-形結構）如aa-tRNA和氨酰合成酶的結合。

2、RNA結合蛋白的特征（1)局部形成方式同RNA相互作用；（2）β折疊常用于相互識別的表面(二)RNA識別的一般方式110凸起：雙螺旋的一條鏈上有單個堿基多余時出現的結構凸環(huán)：雙螺旋的一條鏈上有多于一個堿基多余時出現的結構內部環(huán)：雙鏈結構中由于一個或多個堿基錯配形成的畸形結構發(fā)夾/莖環(huán)結構：具有不完善的兩側對稱結構的區(qū)域形成的二級結構，兩段互補的序列可形成莖干，完全互補時形成的結構稱為發(fā)夾，一端有未配對的堿基時形成莖環(huán)結構或發(fā)夾環(huán)結構柄環(huán)結構：一段獨立的核酸序列，末端形成一小段互補配對的結構，其余部分形成環(huán)十字型結構：具有回文序列的雙鏈核酸中，當兩條鏈都可自發(fā)形成發(fā)夾/莖環(huán)結構時可產生十字型結構凸起：雙螺旋的一條鏈上有單個堿基多余時出現的結構111核酸結合蛋白課件112核酸結合蛋白課件113核酸結合蛋白課件114大腸桿菌16S

rRNA的二級

結構大腸桿菌16S

rRNA的二級

結構115I類內含子的二級結構I類內含子的二級結構116II類內含子的二級結構II類117植物病毒和類病毒類病毒（viroids）感染性RNA分子，獨自具有功能，外面不包被任何蛋白外殼。擬病毒（virusoids）與此結構相同。但包被在植物病毒內。擬病毒本身不能復制，必須依賴病毒的幫助，這種擬病毒有時稱為衛(wèi)星RNAs（satelliteRNAs）植物病毒和類病毒類病毒（viroids）感染性RNA分子，獨118錘頭結含58nt,有3個莖環(huán)和13堿基的保守順序錘頭結含58nt,有3個莖環(huán)和13堿基的保守順序119核酸結合蛋白課件120核酸結合蛋白課件121核酸結合蛋白課件122核酸結合蛋白課件123核酸結合蛋白課件124核酸結合蛋白課件125核酸結合蛋白課件126RNA的三鏈結構RNA的三鏈結構127tRNA的三級結構（L型）：tRNA的三級結構（L型）：128核酸結合蛋白課件129DNA和RNA結合蛋白中基本的識別結構縮寫：HMG＝高泳動結構；TAF＝TBP(TATA結合蛋白)相關因子；BPV＝牛乳頭瘤病毒；RNP＝核糖核酸蛋白；dsRBD=雙鏈RNA結合蛋白；hnRNP=核內不均一核糖核蛋白DNA和RNA結合蛋白中基本的識別結構縮寫：HMG＝高泳動結130Theribbon-helix-helixmotif.Thedrawingisoftheribbon-helix-helixmotifoftheEscherichiacoliMetJrepressor,whichconsistsofadimeroftwoidenticalproteins,oneshowninblueandtheotheringreen.Theβ-strandsattheleftofthestructuremakecontactwiththemajorgrooveofthedoublehelix.‘N'and‘C'indicatetheN-andC-terminiofthemotif,respectively.Theribbon-helix-helixmotif.T131帶-螺旋－螺旋NNCC帶-螺旋－螺旋NNCC132帶-螺旋-螺旋模體帶-螺旋-螺旋模體133二蛋白中的DNA結合基序一、螺旋-轉角-螺旋模體（HTHmotif)這種模體包含有兩個螺旋，螺旋之間間隔有一個短的轉角，使兩個螺旋可通過疏水作用裝配起來。第一個螺旋穩(wěn)定并使第二個螺旋暴露出來，與DNA的大溝作用，而特異性地與堿基接觸，第二個螺旋仍被稱為識別螺旋(recognitionhelix)。在很多細菌的調節(jié)蛋白中有這種相同的模體存在，如Lac阻遏蛋白,Trp阻遏蛋白、分解代謝激活蛋白(CAP),阻遏蛋白-Cro,λ的CI蛋白，在酵母中涉及交配型的a1和a2蛋白。在高等真核中的Oct-1和Oct-2也屬于此類型；在果蠅早期胚胎發(fā)育中決定體節(jié)的一些基因如bicoid編碼的蛋白。二蛋白中的DNA結合基序一、螺旋-轉角-螺旋模體（HTH134Lac阻遏蛋白Lac阻遏蛋白135螺旋-轉角-螺旋鉸鏈區(qū)四聚體聚合區(qū)核心功能區(qū)1核心功能區(qū)2圖14-6Lac阻遏蛋白單體的結構（轉引自Lewin,2000）Lac阻遏蛋白單體的結構螺旋-轉角-螺旋鉸鏈區(qū)四聚體聚合區(qū)核心功能區(qū)1核心功能區(qū)2圖136核酸結合蛋白課件137λ的CI蛋白λ的CI蛋白138在二聚體的α-螺旋和DNA結合的模型中，α-螺旋-3單體位于DNA同一面的大溝中，而α-螺旋-2橫在此大溝上。

在二聚體的α-螺旋和DNA結合的模型中，α-螺旋-3單體位于139識別螺旋順著DNA大溝排列識別螺旋順著140核酸結合蛋白課件141分解代謝激活蛋白(CAP)分解代謝激活蛋白(CAP)142核酸結合蛋白課件143核酸結合蛋白課件144核酸結合蛋白課件145CAP蛋白和DNA結合形成環(huán)，阻遏蛋白四聚體和操縱基因結合CAP蛋白和DNA結合形成環(huán)，阻遏蛋白四聚體和操縱基因結合146Trp阻遏物識別螺旋與大溝垂直Trp147同源異形結構域（Homeodomains，HD）是一種編碼60aa的序列，長180bp，它存在于很多控制果蠅早期發(fā)育基因中，在高等生物中也發(fā)現了相關基序。HD的C-端區(qū)域和原核阻遏蛋白的HTH同源，但也有幾點不同:（1）HD的C端由3個α-螺旋構成，螺旋3結合于大溝，長17aa；而阻遏蛋白由5個α-螺旋構成，螺旋3長僅9個aa；（2）原核的HTH的以二聚體形式與DNA結合，靶序列是回文結構，而HD是以單體形式與DNA結合，靶序列不是回文結構；（3）HDN-端的臂位于小溝，而HTH螺旋1的末端與DNA的背面接觸。

同源異形結構域（Homeodomains，HD）是一種編碼6148核酸結合蛋白課件149觸角足蛋白的同源結構域觸角足蛋白的同源結構域150POU(pit-1,oct-1,oct-2,和

線蟲unc-86基因)結構域由70到75個氨基酸構成，位于許多真核轉錄因子的同源盒結構域(Homeobox)的上游。POU結構域有兩個保守的區(qū)域，一個為POU特異結構區(qū)域，另一個是POU的同源結構域，兩個亞結構域由一個螺旋-轉角-螺旋模體作為結合DNA的功能區(qū)，同時也參與介導蛋白質-蛋白質間的作用?，F在已知，許多轉錄因子都可和POU結構域發(fā)生作用。POU(pit-1,oct-1,oct-2,和

線蟲unc-151POU轉錄因子POU轉錄因子152配對功能域（parieddomain）：果蠅和脊椎動物的Pax-配對盒-轉錄因子含有兩個HTH模體。相關蛋白含有第二個HTH模體和一個與Hin重組酶同源的組件，一道組成了獨特的配對功能域(parieddomain)

高泳動蛋白結構域（HMGdomain):存在于染色體結構蛋白和Sry等轉錄因子中?？珊蚫sDNA的小溝作用，實際上屬于與HTH蛋白不同的DNA結合蛋白家族。細菌HTH模體的特點（1）識別螺旋的N端負責結合DNA，同源結構域識別螺旋的中部區(qū)域完成結合功能；（2）同源結構域識別螺旋方向保守；（3）同源結構域蛋白的二聚化。真核生物具有HTH模體的其他功能域配對功能域（parieddomain）：果蠅和脊椎動物的153核酸結合蛋白課件154核酸結合蛋白課件155核酸結合蛋白課件156HumanPAX-6parieddomainHumanSry-DNAcomplexHumanPAX-6parieddomainHuman157在包括蚯蚓、昆蟲和脊椎動物在內的五門動物中，都存在一組控制眼功能發(fā)育的基因叫Pax-6（pairedboxgene成對框-6）。在包括蚯蚓、昆蟲和脊椎動物在內的五門動物中，都存在一組控制眼158核酸結合蛋白課件159核酸結合蛋白課件160核酸結合蛋白課件16133.1733.1333.1733.13162核酸結合蛋白課件163二、半胱氨酸-組氨酸鋅指1、鋅指結構是第一個被發(fā)現的真核細胞中同DNA結合有關的結構，在細菌中十分少見。2、結構特點：有β發(fā)夾和一個相鄰的α螺旋。以一對半胱氨酸和一對組氨酸在12個氨基酸殘基組成的環(huán)中和鋅離子配位。環(huán)狀結構核心序列保守（C-X2-4-C-X2-4-F-X5-L-X2-H-X3-4-H),突出于蛋白表面，頂端堿性殘基同DNA分子大溝作用。3、多個鋅指同DNA結合，有的鋅指作為隔離物，不同DNA直接接觸。鋅指（zincfinger）基序二、半胱氨酸-組氨酸鋅指3、多個鋅指同DNA結合，有的鋅指作164核酸結合蛋白課件165核酸結合蛋白課件166蛋白來源指結合的DNA靶功能TFⅢA哺乳動物950bp5S基因5S基因轉錄因子SP1哺乳動物310bpGCbox一般的轉錄因子ADR1酵母222bpADH2基因激活ADH基因Kruppel果蠅5?？胚的分節(jié)駝背基因產物果蠅4+2?？胚的分節(jié)帶有Cis/Hi鋅指結構的轉錄因子和DNA結合蛋白ADR1:釀酒酵母的轉錄激活蛋白，表達醇脫氫酶ADH2等所需的DNA結合蛋白蛋白來源指結合的DNA靶功能TFⅢA哺乳動物950bp5S基167典型的鋅指蛋白有一組鋅指，單個的鋅指的保守序列是：Cys-X2-4-Cys-X3-Phe-X5-Leu-X2-His-X2-His,根據鋅結合位點的氨基酸又把鋅指分成為2Cys/2His和2cys/2cys兩類，前者為Ⅰ型，后者為Ⅱ型鋅指，Ⅰ型結構“指”的本身由23aa組成，“指”與“指”之間通常由7-8aa連接。

典型的鋅指蛋白有一組鋅指，單個的鋅指的保守序列是：Cys-X168鋅指可形成--helix插入大溝，與其相連接的-sheet在另一側鋅指可形成--helix插入大溝，與其相連接的-s169糖皮質激素和雌激素受體都有兩個“指”，每個指在Cys四分體的中央帶有一個鋅原子。兩個指形成α-螺旋，彼此折疊成一個大的球狀功能域。α-螺旋與螺旋相連的β折疊一道形成一個疏水中心。N-端螺旋的一側和DNA的大溝接觸，兩個糖皮質激素受體形成二聚體和DNA結合，每個受體負責和連續(xù)的大溝接觸。每個“指”控制著受體的重要特點。圖表明在第一個“指”的右側控制DNA的結合，在第二指的左側控制著形成二聚體的能力。糖皮質激素和雌激素受體都有兩個“指”，每個指在Cys四分體的170ViewoftheLacrepressorDNAcomplex,asdeterminedbyX-raycrystallography.Heretherepressortetramerisshownbindingtotwooperators.Eachdimerbindstooneoperator.Theoperatorsare21basepairslonghereandareshownindarkandlightblue.Themonomersarecoloredgreen,pink,red,andyellow.Notehowtheamino-terminalheadpieceononemonomer(pink)crossestheothermonomer(green)tobindthefirstpartoftheoperator,whereasthesecondmonomerheadpiece(green)crossesovertobindthesecondpartoftheoperator.Thus,therecognitionhelixfromeachoftwosubunitsbindstotheconsecutivepartsofthesameoperator.ViewoftheLacrepressorDNA171

爪蟾TFШA鋅指結構域經典的鋅指結構爪蟾TFШA鋅指結構域經典的鋅指結構172三、半胱氨酸鋅指1、結構特點：含鋅的DNA結合結構域只用半胱氨酸配位鋅2、核受體家族的DNA結合結構（1）DNA結合結構為一個包含兩相互垂直α螺旋的球形結構（2）以二聚體的形式結合DNA3、鋅雙核簇：酵母蛋白所特有，由6個半胱氨酸配位2個鋅原子，具有保守序列C-X2-C-X6-C-X6-C-X2-C-X6-C三、半胱氨酸鋅指3、鋅雙核簇：酵母蛋白所特有，由6個半胱氨酸173表Cys2/Cys2型的調節(jié)蛋白蛋白大小指靶糖皮質激素受體94,0002GRE中20bp雌激素受體66,0002ERE中20bpGAL4(酵母)99,0001UAS中17bp腺病毒E1A～30,0001?表Cys2/Cys2型的調節(jié)蛋白蛋白大小指174

糖皮質激素受體-DNA復合物糖皮質激素受體175GAL-4的鋅雙合簇的結構（左：前視圖；中：測視圖右：俯視圖（拉鏈作為二聚化結構）GAL-4的鋅雙合簇的結構（左：前視圖；中：測視圖176核酸結合蛋白課件177四、堿性結合結構域（bZIP及bHLH)

亮氨酸拉鏈（Leucineziipper）和螺旋-環(huán)-螺旋（HLH）1、結構特點：高度堿性的α螺旋作為同DNA的基本識別結構，螺旋通常以二聚體的形式存在，二聚化結構域一樣為DNA結合所必需。2、結合機制：堿性結構域在溶液中采用一種無序的部分螺旋結構，當同DNA結合時，這種結構發(fā)生了變化而誘導了典型α螺旋的形成。C-Jun和C-Fos蛋白的異二聚體的結合比它們同二聚體更為堅固。Myc，C/EBP（結合CAATbox和SV40核心增強子的一種因子），AP1蛋白（異二聚體，結合于SV40的增強子）等都具有亮氨酸拉鏈結構。

C-Jun和C-Fos蛋白的異二聚體的結合比它們同二聚體更為178亮氨酸拉鏈（leucinezipper）結構域通常被定義為一行4-7個周期重復的亮氨酸殘基，其距離大約跨越8個螺旋轉彎，通式為L-x(6)-L-x(6)-L-x(6)-L，有時典型的亮氨酸殘基會被異亮氨酸或纈氨酸所代替。結構分析發(fā)現亮氨酸拉鏈由平行的卷曲螺旋型α螺旋（coiled-coilα-helix）構成，它們通過亮氨酸側鏈的疏水作用互相纏繞。亮氨酸拉鏈（leucinezipper）結構域通常被定義為179核酸結合蛋白課件180核酸結合蛋白課件181核酸結合蛋白課件182GCN4二聚體結構小鼠Max蛋白GCN4二聚體結構183螺旋一環(huán)一螺旋

（HLH，helix-loop-helix）有一條含有兩個親水的α-螺旋,鏈長為40～50aa，兩個α-螺旋由很長的連接區(qū)（環(huán)）相連，螺旋的一側有疏水氨基酸，兩條鏈依賴疏水氨基酸的相互作用形成同二聚體或異二聚體，此螺旋區(qū)長約15～16aa，含有各種保守的殘基，連接環(huán)的長度不等，一般為12-28aa。與DNA結合的是堿性區(qū)，長為15aa，其中有6aa為堿性。在HLH中帶有堿性區(qū)的肽鏈稱為堿性HLH（bHLH，proteim）。螺旋一環(huán)一螺旋

（HLH，helix-loop-helix）184核酸結合蛋白課件185bHLH又分為兩類：A類是可以廣泛表達的蛋白，包括哺乳動物的E12/E47（可和免疫球蛋基因增強子中的元件結合）和果蠅da（daughterless,性別控制的總開關基因）的產物；B類是組織特異性表達的蛋白，包括哺乳動物的MyoD(肌漿蛋白（myogen）基因的轉錄因子)和果蠅的AC-S（achaete-scute無剛無基因的產物）這種bHLH可能是一種轉錄調控蛋白，大部分以異二聚體形式存在。bHLH又分為兩類：186類組蛋白結合模體五、1、核心組蛋白都有組蛋白折疊這樣一個保守的結構，其包含兩個介導二聚化的螺旋-鏈-螺旋結構2、許多轉錄因子于不同的核心組蛋白同源，如TAFs類組蛋白結合模體五、187類組蛋白結合模體真核細胞的DNA分子可通過同組蛋白作用被包裝成核小體。在核小體的核心顆粒中包含有二個負超螺旋彎曲的DNA圍繞著一個組蛋白的八聚體。這個八聚體分別由同樣兩個核心組蛋白H2A,H2B及H3，H4組成。它們同DNA之間的相互作用涉及DNA中富含AT區(qū)域的小溝存在于組蛋白八聚體的表面并將其纏繞。類組蛋白結合模體真核細胞的DNA分子可通過同組蛋白188一級序列揭示：各組蛋白之間僅有很低的同源性(<20%)，但是它們具有一個保守的結構，即組蛋白折疊(histonefold)，它包含著由二個介導二聚化的融合的螺旋－鏈－螺旋的結構，組蛋白的連接子(如H1，H5)也在染色體的高度有序化中起作用。一級序列揭示：各組蛋白之間僅有很低的同源性(<20%)，但是189六、其他DNA結合基序1、乳頭瘤病毒的E2蛋白包括4個β鏈和一個突出的α螺旋，二聚體形成β桶狀結構2、通過β鏈識別（1）帶-螺旋-螺旋在MetJ,Are,Mnt中發(fā)現，通過β折疊同DNA識別；（2）TATA結合蛋白以反平行的β鏈同DNA結合，β鏈結合DNA的小溝。呈C字型包圍DNA六、其他DNA結合基序2、通過β鏈識別（2）TATA結合蛋白190E2蛋白E2蛋白191帶-螺旋-螺旋模體TBP結構（上為前視圖；下為俯視圖）帶-螺旋-螺旋模體TBP結構（上為前視圖；下為俯視圖）1923、TheRel家族Rel同源結構域(RHB)包含由鉸鏈區(qū)連接的免疫球蛋白折疊。Rel蛋白有形成二聚化的傾向4、DNA加工酶中的結合模體催化合成和拓撲修飾的酶以溝狀或環(huán)狀結構圍繞DNA，限制性內切酶傾向于使DNA發(fā)生劇烈扭曲3、TheRel家族4、DNA加工酶中的結合模體19317.3蛋白中RNA結合模體一、RNP結構域1、結構特點：兩種保守模體構成更大結構的一部分，大的結構由4個β鏈和兩個α螺旋以β-α-β-β-α-β的拓撲結構組成,RNP1和RNP2模體位于一個四條β折疊的中心β

鏈處2、代表：U1A剪接體蛋白二、其他RNA結合模體1、雙鏈RNA-結合結構域：拓撲結構類似于RNP結構域，但同RNA的特異性結合僅發(fā)生于第二個α螺旋和β折疊形成的裂縫中2、K同源結構域3、其他17.3蛋白中RNA結合模體二、其他194U1剪接體蛋白N-端RNP結構域U1195

17.4蛋白，核酸結合的分子基礎一、核酸與蛋白的直接作用1、核酸蛋白直接作用的途徑（1）蛋白側鏈同堿基作用——序列特異性相互作用的主要形式；（2）蛋白主鏈同堿基作用；（3）蛋白側鏈同磷酸骨架的作用；（4）蛋白主鏈同磷酸骨架的作用。2、存在于蛋白和核酸相互作用中的非共價相互作用：氫鍵、范德華力、疏水作用、靜電作用及靜電鏈、核酸自身的氫鍵、堿基堆積作用和蛋白氨基酸殘基之間的吸引和排斥二、水在核酸蛋白相互作用中的作用1、負責結合反應的親和力和特異性2、流動性增加了蛋白結合對接觸面突變的適應性17.4蛋白，核酸結合的分子基礎196三、核酸結構的蛋白調節(jié)1、蛋白通過熔解堿基對，減小或增大彎折或螺旋來改變DNA的結構。2、限制性內切酶造成最劇烈的扭曲和扭結3、DNA的柔性在轉錄和染色質結構形成中也有重要的作用四、二聚化和協(xié)同性1、二聚化的目的（1）通過增大結合蛋白的大小，增大接觸面和堿基識別的數量；（2）通過增大蛋白同DNA結合的接觸面，增加結合的穩(wěn)定性；（3）通過可循環(huán)的蛋白與蛋白作用，增加作用的親和