真核生物基因表達(dá)調(diào)控

真核生物基因

的表達(dá)調(diào)控1編輯ppt主要內(nèi)容概述染色體水平上的調(diào)控染色質(zhì)水平上的調(diào)控DNA水平上的調(diào)控真核細(xì)胞Ⅱ類基因的調(diào)控區(qū)真核細(xì)胞Ⅱ類基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子2編輯ppt一、概述3編輯pptDNAhnRNAmRNA蛋白質(zhì)前體活性蛋白質(zhì)mRNA降解物核細(xì)胞質(zhì)①染色體、染色質(zhì)、水平上的調(diào)控②轉(zhuǎn)錄調(diào)控③轉(zhuǎn)錄后加工調(diào)控④轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控⑤翻譯調(diào)控⑥mRNA降解的調(diào)控⑦翻譯后加工的調(diào)控〔一〕真核生物基因表達(dá)多層次性4編輯ppt〔二〕真核生物基因表達(dá)調(diào)控的種類涉及基因的迅速翻開和關(guān)閉，刺激信號(hào)主要是激素和生長因子短期調(diào)控或可逆性調(diào)控：長期調(diào)控或不可逆性調(diào)控：基因永久性或半永久性地開啟和關(guān)閉，不可逆地改變細(xì)胞生化特征，最終導(dǎo)致細(xì)胞分化5編輯ppt二、染色體水平上的調(diào)控6編輯ppt〔一〕基因喪失Definition:在細(xì)胞分化過程中，通過喪失掉某些基因而去除這些基因的活性。7編輯ppt〔二〕基因擴(kuò)增Definition:〔amplificationofgene〕指基因組中特定基因的拷貝數(shù)專一性大量增加的現(xiàn)象?！踩橙旧w重排(chromosomerearrangement)8編輯ppt三、染色質(zhì)水平上的調(diào)控9編輯ppt〔一〕染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)DNA組蛋白核小體染色質(zhì)組蛋白是富含精氨酸和賴氨酸的堿性蛋白，有H1、H2A、H2B、H3和H4共5種。10編輯ppt11編輯ppt染色質(zhì)折疊的放射環(huán)模型12編輯ppt核小體顆粒的晶體結(jié)構(gòu)13編輯pptH1的直接功能是阻止核小體的移動(dòng)，阻礙DNA序列進(jìn)一步暴露。除去H1會(huì)活化局部轉(zhuǎn)錄活性，是染色質(zhì)活化的重要事件14編輯ppt由組蛋白和DNA組成的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)限制了轉(zhuǎn)錄因子對(duì)DNA的接近與結(jié)合，實(shí)際上起著阻遏轉(zhuǎn)錄的作用?；蜣D(zhuǎn)錄需要染色質(zhì)發(fā)生一系列重要的變化，如染色質(zhì)去凝集，核小體變成開放式的疏松結(jié)構(gòu)，使轉(zhuǎn)錄因子等更容易接近并結(jié)合核小體DNA。有兩種方式可以顯著改變DNA的易接近性：組蛋白的乙酰化和核小體重塑。15編輯ppt〔二〕染色質(zhì)的3種狀態(tài)阻遏狀態(tài)活性狀態(tài)激活狀態(tài)16編輯ppt〔三〕異染色質(zhì)化常染色質(zhì)（euchromatin）異染色質(zhì)（heterochromatin）組成型異染色質(zhì)DNA不含有基因兼性異染色質(zhì)沒有持久的活性，由常染色質(zhì)凝聚而成著絲粒、端粒、核仁形成區(qū)17編輯ppt〔四〕組蛋白的修飾〔Histonemodification〕每種核心組蛋白包括一個(gè)～80個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的保守的區(qū)域稱為組蛋白折疊域〔histonefolddomain〕和一個(gè)突出于核小體核心之外、由20個(gè)氨基酸殘基組成的N端尾。N端尾的相互作用對(duì)核小體的聚集和染色質(zhì)折疊非常重要，也是組蛋白的主要修飾部位。核心組蛋白的修飾18編輯ppt乙?；?acetylation)甲基化(methylation)磷酸化(phosphorylation)乙酰化是最早發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的組蛋白修飾方式19編輯ppt20編輯ppt21編輯ppt組蛋白修飾與基因活性的關(guān)系在含有活性基因的染色體結(jié)構(gòu)域中，組蛋白乙?；潭仍黾?，組蛋白甲基化程度減少1.核心組蛋白的修飾22編輯ppt23編輯pptAcetylationoccursintwodifferentcircumstancesduringDNAreplication;whengenesareactivated24編輯pptduringDNAreplicationDNA復(fù)制時(shí)，同時(shí)要合成新的組蛋白。在組蛋白組裝成核小體之前被乙?；M裝完成后又去乙?；?5編輯pptwhengenesareactivated組蛋白乙酰化，使基因控制區(qū)與核小體偶聯(lián)變得松弛，使染色質(zhì)變成活性狀態(tài)。26編輯ppt組蛋白乙?；?Histoneacetyltransferase，HATs)組蛋白去乙?；?Histonedeacetylase，HDACs)27編輯ppt許多組蛋白乙?；甘且酝b定過的激活蛋白或輔激活蛋白〔coactivator〕。CBP/p300可乙?；疕4的N端尾，PCAF

可乙酰化H3的N端尾28編輯ppt去乙?；c基因活性的阻遏有關(guān)在酵母中，SIN3和Rpd3與Ume6形成復(fù)合物，能阻遏該啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄。Rpd3有組蛋白去乙酰化酶活性29編輯ppt2.H1組蛋白磷酸化H1組蛋白對(duì)核小體起裝配作用，確定核小體方向性，并將根本的串珠進(jìn)一步組裝到30nm的纖維中。H1組蛋白磷酸化后與DNA親和力下降，造成染色質(zhì)疏松，可提高染色質(zhì)的活性有絲分裂中H1的磷酸化導(dǎo)致其對(duì)DNA的親和力下降，可能與具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)伸展?fàn)顟B(tài)相似。組蛋白修飾與基因活性的關(guān)系30編輯ppt1、組蛋白H1與染色質(zhì)結(jié)合不緊密；2、4種核內(nèi)組蛋白含量雖然正常，但是乙?；潭缺确腔钚匀旧|(zhì)的高；3、活性染色質(zhì)中，組蛋白H2B很少磷酸化；4、核小體結(jié)構(gòu)結(jié)合了兩種小分子量的非組蛋白HMG14和HMG17；5、組蛋白H3的巰基暴露。6.處于轉(zhuǎn)錄活化的染色質(zhì)區(qū)域，對(duì)DNaseI敏感性比無轉(zhuǎn)錄活性區(qū)高得多活性染色質(zhì)特征31編輯ppt〔五〕染色質(zhì)的重塑〔chromationremodeling〕Definition:

染色質(zhì)和單個(gè)核小體內(nèi)發(fā)生的任何可檢測到的變化32編輯ppt兩種改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)的模型占先模型(Pre-emptivemodel)動(dòng)力學(xué)模型(Dynamicmodel)33編輯ppt占先模型(Pre-emptivemodel)如果在啟動(dòng)子部位形成了核小體，那么轉(zhuǎn)錄因子和聚合酶不能與DNA結(jié)合，反之亦然。34編輯ppt動(dòng)力學(xué)模型(Dynamicmodel)在ATP水解釋放能量的驅(qū)動(dòng)下，各種轉(zhuǎn)錄因子將核小體從DNA中置換出來。35編輯ppt染色質(zhì)重塑涉及在基因組一個(gè)較短的區(qū)域中核小體位置的改變或者結(jié)構(gòu)的改變，是一個(gè)能量依賴的過程，由染色質(zhì)重塑復(fù)合物〔chromatinremodelingcomplex〕催化完成。36編輯ppt染色質(zhì)重塑復(fù)合物37編輯pptSWI/SNF類復(fù)合物有解旋酶活性，在ATP作用下，使核小體DNA螺旋程度降低，組蛋白八聚體沿DNA移動(dòng)，核小體結(jié)構(gòu)松散。染色質(zhì)重塑復(fù)合物的作用機(jī)理38編輯ppt染色質(zhì)活化過程〔1〕轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合于特定序列〔2〕染色質(zhì)重塑復(fù)合物結(jié)合〔3〕轉(zhuǎn)錄因子被釋放轉(zhuǎn)錄因子、組蛋白乙?；负腿旧|(zhì)重塑復(fù)合體的結(jié)合順序因啟動(dòng)子的不同而不同。39編輯ppt染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重塑〔4〕乙?；笍?fù)合物結(jié)合組蛋白被修飾40編輯ppt〔5〕新的轉(zhuǎn)錄因子與DNA結(jié)合?！?〕RNA聚合酶與DNA結(jié)合?！?〕轉(zhuǎn)錄起始需要來自于特異性轉(zhuǎn)錄因子經(jīng)中介復(fù)合體傳遞來的正調(diào)控信號(hào)。41編輯ppt〔六〕活性染色質(zhì)的DNase敏感性處于轉(zhuǎn)錄活化的染色質(zhì)區(qū)域，對(duì)DNaseI敏感性比無轉(zhuǎn)錄活性區(qū)高得多。是由于此區(qū)域染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變得松散，DNaseI易于接觸到DNA。對(duì)DNaseI敏感性只反映該基因具有被轉(zhuǎn)錄的潛能。并不反映該基因一定在轉(zhuǎn)錄。DNaseI超敏感位點(diǎn)〔DNaseIHyperSensitiveSites，DHSS)：大多位于基因5′端啟動(dòng)子區(qū)域，少數(shù)位于其他部位。超敏感位點(diǎn)實(shí)際上是一段100-200bp的DNA序列特異暴露的區(qū)域，可能被一些非組蛋白結(jié)合而抑制了同組蛋白結(jié)合，失去了組蛋白的保護(hù)。42編輯ppt人類β-珠蛋白基因簇的超敏感位點(diǎn)43編輯ppt5’端調(diào)控位點(diǎn)，起初級(jí)調(diào)控作用，它即是一簇超敏感位點(diǎn)。是染色體DNA上一種順式作用元件，結(jié)構(gòu)域中含有多種反式作用因子的結(jié)合序列，可能參與蛋白質(zhì)因子的協(xié)同作用，使啟動(dòng)子處于無組蛋白狀態(tài)。〔七〕染色質(zhì)的功能區(qū)域1.基因座控制區(qū)(locuscontrolregion,LCR)44編輯pptLCR是一種遠(yuǎn)距離順式調(diào)控元件使LCR界限之內(nèi)的基因具有潛在活化的可能是基因簇中每個(gè)基因表達(dá)所必需的45編輯ppt人類的β－珠蛋白基因簇長約60Kb，含有5個(gè)功能基因，它們的排列順序是5’－ε－γG－γA－δ－β－3’。其中ε在胚胎早期表達(dá)，γG和γA在胎兒時(shí)期表達(dá)，δ和β在成體中表達(dá)。每個(gè)β－珠蛋白基因都有自己的一套調(diào)控系統(tǒng)，但它們的表達(dá)還要受到基因簇上游12Kb的基因座控制區(qū)〔locuscontrolregion,LCR〕的控制。46編輯pptLCR最初是在研究地中海貧血病的過程中被發(fā)現(xiàn)的，地中海貧血是一種由α或β珠蛋白缺陷導(dǎo)致的血液病。許多地中海貧血是由珠蛋白基因編碼區(qū)突變?cè)斐傻?，但是也有一些地中海貧血是由于β－珠蛋白基因簇上?2Kb的區(qū)域發(fā)生大范圍缺失，導(dǎo)致了整個(gè)基因簇沉默。因此，LCR具有增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的功能。47編輯ppt人類β－珠蛋白基因LCR的增強(qiáng)子活性已由實(shí)驗(yàn)證明。將連接或不連接LCR的人類β－珠蛋白基因分別轉(zhuǎn)化小鼠細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，如果缺少LCR，β－珠蛋白基因轉(zhuǎn)錄水平通常不到內(nèi)源小鼠β－珠蛋白基因的1％。假設(shè)是連接上LCR，外源β－珠蛋白基因的表達(dá)水平與小鼠自身的β－珠蛋白基因的表達(dá)水平相當(dāng)。48編輯ppt2.核基質(zhì)結(jié)合區(qū)〔matrtixassociatedregion,MAR〕Definition:

染色質(zhì)通過DNA特定序列結(jié)合在核基質(zhì)蛋白質(zhì)上，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這特定的DNA序列稱為核基質(zhì)結(jié)合區(qū)49編輯ppt在靠近MAR位點(diǎn)的地方經(jīng)常有拓?fù)洚悩?gòu)酶II的識(shí)別位點(diǎn)，意味著每一個(gè)巨大的環(huán)狀DNA的超螺旋程度受到獨(dú)立的調(diào)控。增強(qiáng)子以及其他調(diào)控元件也經(jīng)?？拷麺AR位點(diǎn)。在某些情況下，染色質(zhì)重塑也是從MAR位點(diǎn)開始的，并且影響整個(gè)染色質(zhì)環(huán)。50編輯pptMAR功能：限定DNA的環(huán)，使環(huán)狀結(jié)構(gòu)成為相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)功能單位51編輯pptDefinition:

:可以阻止激活或失活效應(yīng)傳向相鄰的結(jié)構(gòu)功能單位的DNA序列3.限定子〔delimiter〕或絕緣子〔insulator〕52編輯ppt絕緣子是一組在真核生物基因組中建立獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄活性區(qū)的調(diào)控元件，它具有兩種性質(zhì)。第一，當(dāng)絕緣子位于增強(qiáng)子或者沉默子與啟動(dòng)子之間時(shí)可以阻斷增強(qiáng)子或者沉默子對(duì)啟動(dòng)子的作用。第二，絕緣子可以使其界定的基因的表達(dá)不受位置效應(yīng)的影響。53編輯ppt絕緣子的功能增強(qiáng)子屏蔽的活性。在啟動(dòng)子和增強(qiáng)子之間的絕緣子阻止啟動(dòng)子接受增強(qiáng)子的轉(zhuǎn)錄激活影響阻礙物活性。在啟動(dòng)子和濃縮、阻礙狀態(tài)的染色質(zhì)之間的絕緣子可以阻止啟動(dòng)子受到濃縮染色質(zhì)〔由沉默子誘導(dǎo)〕阻抑基因轉(zhuǎn)錄的影響54編輯ppt滑動(dòng)模型。當(dāng)激活蛋白結(jié)合到增強(qiáng)子上，刺激信號(hào)或激活蛋白本身沿DNA滑向啟動(dòng)子。而絕緣子可能與一個(gè)或多個(gè)蛋白結(jié)合，阻擋滑向啟動(dòng)子的信號(hào)。環(huán)化模型。兩個(gè)絕緣子將一個(gè)增強(qiáng)子隔離出來。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)結(jié)合到這些絕緣子上后，它們相互作用，將增強(qiáng)子隔離在環(huán)形結(jié)構(gòu)中，從而不能激活附近啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄。絕緣子活性機(jī)理的兩種假說55編輯ppt果蠅兩個(gè)串聯(lián)基因上的絕緣子效應(yīng)56編輯pptDNA結(jié)構(gòu)域可能有以下三種位點(diǎn)57編輯ppt四、DNA水平上的調(diào)控58編輯ppt〔一〕DNA的甲基化〔methylation〕甲基化位點(diǎn)主要在CpG序列59編輯ppt半甲基化全甲基化60編輯pptHpaII能切割非甲基化的CCGG序列DNA甲基化的檢測MspI能切割甲基化或非甲基化的CCGG序列61編輯pptMspIHpaIIMspI酶切HpaII酶切62編輯ppt基因不能表達(dá)的組織中呈甲基化狀態(tài)，活性基因低甲基化狀態(tài)DNA甲基化與基因活性63編輯pptDNA甲基化抑制轉(zhuǎn)錄機(jī)理影響染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定染色質(zhì)的失活狀態(tài)，阻止轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)入，防止其活化。DNA甲基化直接干預(yù)轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子內(nèi)識(shí)別位點(diǎn)結(jié)合；抑制作用通過甲基化CpG結(jié)合蛋白〔methylatedCpGbindingproteins,MeCP〕起作用，這種因子與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子競爭甲基化DNA結(jié)合位點(diǎn)。64編輯pptMeCP-1CH3CH3CH3CH3CH3TFRNApolIIMeCP-1可與多個(gè)甲基化的CpG位點(diǎn)結(jié)合65編輯pptMeCP-2CH3CH3CH3CH3CH3SIN3HDACTFRNApolIIMeCP-2能結(jié)合到單個(gè)甲基化的CpG堿基對(duì)上，還結(jié)合Sin3阻遏復(fù)合體(含HDAC活性)，66編輯pptCpG島〔CpG–richislands〕富含CpG的區(qū)段稱為CpG島67編輯ppt幾乎管家基因都含CpG島一般位于基因的5’端區(qū)域大多數(shù)CpG島是未甲基化的CpG島中的核小體中H1含量低，其它組蛋白被廣泛乙酰化，并有超敏感位點(diǎn)未甲基化CpG島可能說明基因具有潛在活性，68編輯ppt五、真核細(xì)胞Ⅱ類基因的調(diào)控區(qū)69編輯ppt轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要是通過順式作用元件與反式作用因子相互作用來實(shí)現(xiàn)的順式作用元件(cis-regulatingelement)啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子、絕緣子、應(yīng)答元件70編輯ppt啟動(dòng)子調(diào)控元件增強(qiáng)子（enhancer）沉默子（

silencer）核心啟動(dòng)子(corepromotor)上游啟動(dòng)子元件(upstreampromotorelement,UPE)基本啟動(dòng)子(basalpromotor)轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)(Inr)71編輯ppt〔一〕啟動(dòng)子〔promotor〕核心啟動(dòng)子(corepromotor)TATA-box：TBP的結(jié)合位點(diǎn)，決定轉(zhuǎn)錄方向、起始位點(diǎn)啟動(dòng)子上游元件(UPE)CCAAT-box:CTF、C/EBP的結(jié)合位點(diǎn)GC-box:sp1的結(jié)合位點(diǎn)UPE影響轉(zhuǎn)錄起始頻率，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的組裝能力在酵母中稱為上游激活元件〔UAS〕72編輯ppt73編輯ppt〔二〕增強(qiáng)子〔enhancer〕SV40早期基因調(diào)控區(qū)的結(jié)構(gòu)74編輯pptDefinition:

指能使與它連鎖的基因轉(zhuǎn)錄效率明顯增加，并且無方向和位置依賴性的DNA序列。75編輯ppt增強(qiáng)效應(yīng)十清楚顯增強(qiáng)子與啟動(dòng)子的相對(duì)位置不固定,可以位于基因的5’端上游、內(nèi)部或3’端下游序列中可以遠(yuǎn)離基因的Inr起作用能在兩個(gè)方向上起作用一般具有組織和細(xì)胞特異性1.增強(qiáng)子的特點(diǎn)76編輯pptr2b基因中的增強(qiáng)子元件是無方向和位置效應(yīng)的a.構(gòu)建突變質(zhì)粒：將X2-X3區(qū)域〔包含增強(qiáng)子〕切除后通過四種方式重新插到基因中。質(zhì)粒A和B：X2-X3片段被正向或反向插到原位置。質(zhì)粒C和D：X2-X3片段被正向或反向插到另一個(gè)XbaI酶切位點(diǎn)，位于基因上游幾百堿基處。b.結(jié)果說明，增強(qiáng)子無方向和位置效應(yīng)。77編輯ppt78編輯ppt2.增強(qiáng)子的種類組織和細(xì)胞專一性增強(qiáng)子誘導(dǎo)性增強(qiáng)子只在特定組織和細(xì)胞中，特定的轉(zhuǎn)錄因子與之結(jié)合，才能發(fā)揮功能。由于調(diào)控因子本身活性是誘導(dǎo)性的，造成對(duì)增強(qiáng)子的結(jié)合和增強(qiáng)子活性有可誘導(dǎo)性79編輯ppt3.增強(qiáng)子的作用機(jī)理三種假說a.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變。激活因子與增強(qiáng)子結(jié)合，促進(jìn)DNA的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或形狀發(fā)生改變，使啟動(dòng)子向通用轉(zhuǎn)錄因子敞開。b.滑動(dòng)。激活因子與增強(qiáng)子結(jié)合，沿DNA滑動(dòng)直至啟動(dòng)子，與啟動(dòng)子直接相互作用激活轉(zhuǎn)錄。80編輯pptc.環(huán)化。激活因子與增強(qiáng)子結(jié)合，使增強(qiáng)子與啟動(dòng)子之間的DNA環(huán)化，促進(jìn)結(jié)合蛋白間的互作并激活轉(zhuǎn)錄。增強(qiáng)子功能的要點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是結(jié)合于增強(qiáng)子的激活因子與結(jié)合于啟動(dòng)子的普遍性轉(zhuǎn)錄因子之間的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用。81編輯ppt82編輯ppt多重增強(qiáng)子能使一個(gè)特定基因?qū)Ω鞣N激活因子的不同組合產(chǎn)生應(yīng)答。這種排布格局使細(xì)胞能對(duì)基因在不同組織或不同發(fā)育階段產(chǎn)生精細(xì)的調(diào)控。4.多個(gè)增強(qiáng)子〔MultipleEnhancers〕的作用83編輯ppt金屬硫蛋白(Metallothionein，MT)基因是單一基因受多種不同機(jī)制調(diào)控的例子金屬應(yīng)答元件(MRE)在應(yīng)答重金屬時(shí)激活基因轉(zhuǎn)錄GC框:轉(zhuǎn)錄激活因子Sp1的應(yīng)答元件本底水平增強(qiáng)子(BLE):轉(zhuǎn)錄激活因子AP-1的應(yīng)答元件糖皮質(zhì)激素應(yīng)答元件(GRE):可被糖皮質(zhì)激素和受體組成的激活因子激活轉(zhuǎn)錄金屬硫蛋白是真核細(xì)胞中幫助細(xì)胞對(duì)付重金屬中毒的防御性機(jī)制84編輯ppt海膽Endo16基因的多增強(qiáng)子模塊的排布情況激活因子的不同組合，就會(huì)在不同細(xì)胞中造成基因不同水平的表達(dá)大號(hào)和中號(hào)的彩色橢圓形和長方形表示激活因子；橙色小橢圓形表示結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子；增強(qiáng)子成簇排列，分別記為G,F,E,DC,B和A；長垂直線代表限定模塊的限制性位點(diǎn)；BP為根本啟動(dòng)子。P56885編輯ppt海膽Endo16基因中模塊A的綜合功能(a)在早期發(fā)育中,模塊A是唯一開啟的模塊,它通過根本啟動(dòng)子(BP)刺激基因轉(zhuǎn)錄.(b)在中胚層的晚期發(fā)育中,模塊A通過整合模塊G和B的作用,共同刺激轉(zhuǎn)錄.(c)在外胚層的晚期發(fā)育中,模塊A通過整合模塊F和E的作用,阻遏基因轉(zhuǎn)錄.(d)在成骨間質(zhì)細(xì)胞的晚期發(fā)育中,模塊A整合模塊DC的作用,抑制基因轉(zhuǎn)錄.(e)LiCl處理能逆轉(zhuǎn)來自模塊A外胚層和成骨間質(zhì)細(xì)胞的阻遏信號(hào),刺激基因轉(zhuǎn)錄.86編輯pptDefinition:

基因的負(fù)調(diào)控元件，當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí)，對(duì)基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。〔三〕沉默子〔silencer〕87編輯ppt沉默子是抑制基因轉(zhuǎn)錄的順式元件。能引起染色質(zhì)彎曲纏繞，產(chǎn)生類似于異染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)，致使轉(zhuǎn)錄因子無法與鄰近基因的啟動(dòng)子相結(jié)合，從而使基因處于關(guān)閉沉默狀態(tài)。有時(shí)同一DNA順式元件既能表現(xiàn)出增強(qiáng)子的活性，又能表現(xiàn)出沉默子的活性，這完全取決于與之結(jié)合的蛋白質(zhì)的特性。88編輯ppt〔四〕應(yīng)答元件(Responseelement)熱激應(yīng)答元件(heatshockresponseelement，HSE)金屬應(yīng)答元件(metalresponseelement，MRE)糖皮質(zhì)激素應(yīng)答元件(glucor-ticoidresponseelement，GRE)血清應(yīng)答元件(serumresponseelement，SRE)能與某個(gè)〔類〕專一蛋白因子結(jié)合，從而控制基因特異表達(dá)的DNA上游序列應(yīng)答元件能被在一些特定情況下表達(dá)的調(diào)控因子識(shí)別89編輯ppt應(yīng)答元件的特點(diǎn)：1.可以位于啟動(dòng)子或增強(qiáng)子內(nèi)2.與轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)的位置不固定〔多在-200以內(nèi);單個(gè)功能充分,但多為多拷貝;可位于啟動(dòng)子/增強(qiáng)子內(nèi)部〕.3.多基因由同一因子調(diào)控〔如：熱激效應(yīng)〕4.同一基因由多種途徑調(diào)控〔如：金屬硫蛋白基因〕.5.各效應(yīng)元件不管位置如何都有獨(dú)立的活化功能.90編輯ppt熱激反響是單一因子調(diào)控多個(gè)基因的例子在真核生物中，熱激基因有一個(gè)保守的共有序列HSE，被轉(zhuǎn)錄因子HSTF識(shí)別。溫度升高時(shí)，HSTF的激活使一組熱激基因起始轉(zhuǎn)錄。HSTF(heatshocktranscriptionfactor):熱休克(基因)轉(zhuǎn)錄因子91編輯ppt六、真核細(xì)胞Ⅱ類基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子92編輯ppt93編輯pptDNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DNAbindingdomain)轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(Transcriptionactivationdomains)自身活性的調(diào)控結(jié)構(gòu)域調(diào)控因子的結(jié)構(gòu)特性94編輯ppt螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋〔Helix-turn-helix，HTH〕鋅指結(jié)構(gòu)〔zincfinger〕亮氨酸拉鏈〔leucinezipper〕螺旋-環(huán)-螺旋〔helix/loop/helix，HLH〕〔一〕DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域〔DNAbindingdomain〕95編輯ppt螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋〔Helix-turn-helix，HTH〕96編輯ppt識(shí)別螺旋，與靶序列DNA的大溝結(jié)合97編輯ppt是一種常出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白中的結(jié)構(gòu)基元長約30個(gè)aa，其中4個(gè)氨基酸〔Cys或2個(gè)Cys，2個(gè)His〕與一個(gè)Zn原子相結(jié)合。結(jié)構(gòu)像手指狀。鋅指結(jié)構(gòu)〔zincfinger〕98編輯ppt99編輯ppt

Cys2/Cys2型Cys2/His2型見于甾體激素受體見于SP1，TFⅢA等100編輯ppt含有多個(gè)鋅指單元，如SP1有3個(gè)，TFⅢA有9個(gè)形成α-螺旋而插入DNA的大溝Cys2/His2型101編輯ppt鋅指可以形成α-螺旋而插入DNA的大溝中102編輯ppt甾體激素受體含兩個(gè)鋅指Cys2

/Cys2型103編輯pptGlyGlyGlnSer糖皮質(zhì)激素特異性雌激素特異性104編輯ppt亮氨酸拉鏈〔leucinezipper〕DNA結(jié)合蛋白質(zhì)和其它蛋白質(zhì)中的一種結(jié)構(gòu)基元(motif)。兩個(gè)蛋白質(zhì)的α-螺旋之間，依靠leu周期性側(cè)鏈交錯(cuò)相插，形成一個(gè)穩(wěn)定的非共價(jià)結(jié)合的拉鏈結(jié)構(gòu)?？梢孕纬啥垠w105編輯ppt亮氨酸拉鏈堿性區(qū)106編輯ppt107編輯pptC/EBPJunFosGCN4108編輯ppt具有DNA結(jié)合和形成二聚體的功能；可形成兩個(gè)α-螺旋，兩個(gè)螺旋之間由環(huán)狀結(jié)構(gòu)相連；DNA結(jié)合功能是由一個(gè)較短的堿性區(qū)域所決定的。

螺旋-環(huán)-螺旋〔helix/loop/helix，HLH〕109編輯ppt110編輯ppt轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子〔主要是活化因子〕的主要功能是依賴于轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域進(jìn)行蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用，控制轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成和調(diào)控其活性。一般由DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域外的20-100個(gè)氨基酸組成〔二〕轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域〔Transcriptionactivationdomains〕111編輯ppt1．酸性結(jié)構(gòu)域(acidicα–helixdomain)也叫做“酸斑〔acidblobs〕〞或“帶負(fù)電的長鏈〔negativenoodles〕〞富含酸性氨基酸存在于許多轉(zhuǎn)錄因子的激活結(jié)構(gòu)域中，如：yeastGcn4andGal4,哺乳動(dòng)物的糖皮質(zhì)激素受體的兩個(gè)激活結(jié)構(gòu)域112編輯ppt2．富含谷氨酰胺激活結(jié)構(gòu)域(glutamine-richdomain)：富含谷氨酰胺〔SP1，OCT－1，OCT－2，SRF等〕3．富含脯氨酸激活結(jié)構(gòu)域(proline-richdomain)富含脯氨酸有一個(gè)能激活轉(zhuǎn)錄的連續(xù)脯氨酸殘基鏈〔AP－2、Jun等〕113編輯ppt配基結(jié)合產(chǎn)生的活化誘導(dǎo)物作為配基，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，使無活性的轉(zhuǎn)錄因子改變結(jié)構(gòu)，迅速作出應(yīng)答反響。酵母的MT基因啟動(dòng)子ACE1無活性Cu2+ACE1有活性ACE1〔三〕轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子自身活性的調(diào)控114編輯ppt蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子的活性類固醇激素〔如糖皮質(zhì)激素〕脂溶性的，能夠穿過細(xì)胞膜與類固醇激素受體〔轉(zhuǎn)錄因子〕相互作用。steroidGREInhibitor(HSP90)GlucocorticoidreceptorDissociation,dimerization115編輯ppt在沒有類固醇激素時(shí)，該受體與抑制蛋白結(jié)合，游離在細(xì)胞質(zhì)中.有類固醇激素時(shí),激素結(jié)合到受體上，出來。將其從阻抑物中釋放受體二聚化并轉(zhuǎn)移到核中。受體與其特異的DNA結(jié)合序列結(jié)合(應(yīng)答元件)，從而激活靶基因。116編輯ppt蛋白質(zhì)的糖基化，如Sp1磷酸化與去磷酸化調(diào)控因子的核內(nèi)定位與DNA的結(jié)合活性調(diào)控轉(zhuǎn)錄活性117編輯pptGHGHreceptorJAKJAKPSTATPSTATTargetgeneSTATSTAT細(xì)胞因子與受體結(jié)合，受體被活化受體二聚化，JAK聚集，受體與JAK在膜上相連鄰近的JAK之間自我磷酸化，并磷酸化受體中的Tyr依靠SH2結(jié)構(gòu)域，STAT蛋白結(jié)合于受體的P-TyrSTAT的特定Tyr也被JAK磷酸化STAT二聚化STAT轉(zhuǎn)移到核內(nèi)，和特定順式作用元件結(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄JAK-STATpathway

118編輯ppt1.激活因子的二聚化2.激活因子的遠(yuǎn)距離作用3.建構(gòu)性轉(zhuǎn)錄因子4.中介因子〔四〕轉(zhuǎn)錄激活因子的作用方式119編輯ppt結(jié)合在DNA上，使DNA調(diào)控區(qū)的形狀發(fā)生改變，以致其他蛋白質(zhì)能夠相互作用而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)3.建構(gòu)性轉(zhuǎn)錄因子或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子〔architecturaltranscriptionfactor〕120編輯ppt人T細(xì)胞受體α鏈〔TCRα〕基因的調(diào)控區(qū)LEF-1是淋巴組織增強(qiáng)子結(jié)合因子〔lymphoidenhancerbindingfactor〕,本身并不能活化TCRα基因的轉(zhuǎn)錄，它是通過結(jié)合到增強(qiáng)子的小溝內(nèi)，使DNA彎曲約130度而起作用的。121編輯ppt人干擾素〔IFN〕β基因上裝配的增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)122編輯ppt很多轉(zhuǎn)錄激活因子需要一類輔激活子的參與才能發(fā)揮激活因子的作用。通過輔激活子使激活因子與轉(zhuǎn)錄裝置偶聯(lián)，激活轉(zhuǎn)錄。因此又被稱為中介因子4.中介因子(mediator)或輔激活因子〔co-activator〕123編輯pptcAMP應(yīng)答基因RRCC催化亞基調(diào)節(jié)亞基蛋白激酶A（PKA）124編輯pptcAMPproductionPKAactivatedPKAtranslocatedintonucleusCREB(cAMPresponseelement-bindingprotein)activatedCREBdimerizedandbindtoCREGeneexpression125編輯ppt與CRE元件偶聯(lián)的基因被激活的模型126編輯ppt核受體活化基因的激活模型核受體應(yīng)答基因CBP直接同核受體的激活結(jié)構(gòu)域相互作用CBP結(jié)合于稱為甾體受體輔激活因子〔SRC〕的蛋白質(zhì)，同時(shí)CBP接觸根底轉(zhuǎn)錄裝置127編輯ppt〔五〕蛋白質(zhì)調(diào)控因子功能的研究方法研究核酸與蛋白質(zhì)相互作用簡單、快速、敏感的方法。根本原理是蛋白質(zhì)可以與放射性同位素標(biāo)記的DNA結(jié)合，電泳時(shí)這種復(fù)合物比無蛋白結(jié)合的DNA在凝膠中泳動(dòng)的速度慢，即表現(xiàn)為相對(duì)滯后可用于檢測DNA結(jié)合蛋白、RNA結(jié)合蛋白，并可通過參加特異性的抗體來檢測特定的蛋白質(zhì)。電泳遷移后滯分析(electrophoresismobilityshiftassay,EMSA)1.蛋白質(zhì)與DNA的相互作用128編輯ppt放射性標(biāo)記的DNA細(xì)胞蛋白質(zhì)提取物B蛋白質(zhì)結(jié)合于DNADNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物電泳遷移緩慢放射自顯影滯后帶表明DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合EMSA原理圖129編輯ppt用于檢測DNA序列上特定蛋白質(zhì)結(jié)合的位置的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)是可以形象地展示出一種特殊的蛋白質(zhì)因子同特定DNA片段之間的結(jié)合區(qū)域。DNaseⅠ足跡實(shí)驗(yàn)〔footprintingassay〕130編輯ppt14810*加入蛋白質(zhì)X(b)32p1510*(a)32p末端標(biāo)記DNADNaseI足跡實(shí)驗(yàn)加入DNaseI,凝膠電泳放射自顯影110AB足跡(c)4131編輯ppt共轉(zhuǎn)錄分析2.轉(zhuǎn)錄激活活性的檢測①構(gòu)建含有待測轉(zhuǎn)錄因子X編碼基因的表達(dá)性質(zhì)粒②構(gòu)建含有蛋白X結(jié)合位點(diǎn)和報(bào)告基因的質(zhì)粒X結(jié)合位點(diǎn)報(bào)告基因X編碼基因③兩種質(zhì)粒同時(shí)轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞④測定報(bào)告基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白X報(bào)告基因表達(dá)產(chǎn)物132編輯ppt酵母雙雜交系統(tǒng)〔yeasttwo-hybridassay〕研究蛋白質(zhì)相互作用的非常有效的