第16章 基因表达调控简略版.ppt

锌指结构域 锌指与DNA的相互作用 锌离子 ② 亮氨酸拉链 (Leucine zipper，LZIP) ◆ 肽链上每隔6个残基分布1个疏水的Leu残基，两条肽链 (常为α-螺旋) 靠Leu间的疏水作用形成二聚体，形同拉链状。 ◆ 亮氨酸拉链二聚体另一端肽段富含碱性氨基酸残基 (Lys、Arg)，借其正电荷与DNA链上的磷酸基团结合。 LZIP与DNA的相互作用 两股α-螺旋通过Leu 残基的疏水作用结合在一起 与DNA结合的碱性氨基酸残基区域 LZIP与DNA的相互作用 拉链区 DNA 碱性氨基酸 残基富含区 ③ 螺旋-转角-螺旋 (Helix-turn-helix，HTH) ◆ 两个α螺旋由短肽转折形成120°转角(β-转角)，其中一个α螺旋称为识别螺旋，带有几个与DNA序列相识别的氨基酸可与DNA大沟结合。 HTH与DNA的相互作用 ④ 螺旋-环-螺旋 (Helix-loop-helix，HLH) ◆ 总长约50个氨基酸残基，包括2个由环状结构相连的α-螺旋 (长15~16aa)。 ◆ HLH的DNA结合区为富含碱性氨基酸的区段。 ◆ HLH与HTH的差别在于两个α-螺旋间有一个环。 HLH与DNA的相互作用 Leu HTH LZIP HLH 锌指结构 (2) 转录激活结构域 (transcription activating domain) ◆ 用于转录的活化或与其他调节蛋白相互作用，从而影响转录效率 如调节转录因子中与蛋白 (基础转录因子) 结合的结构域，用于和RNA Pol或其它转录因子相互作用。 ◆ 常见的转录激活结构域有三类： ①酸性结构域：富含酸性氨基酸残基（Asp和Glu） ②富含Gln结构域 ③富含Pro结构域 2. mRNA转录激活及其调节 ◆ 转录激活调节就是对转录起始复合物形成的调节。 真核生物基因转录激活区结构 启动子区 编码序列 DNA 间隔区 增强子 TATA Box TFIID (TBP) A B F E H RNA Pol TFIID的组成成分TBP首先识别TATA盒或启动元件(Inr)，随后TFIIA、TFIIB、TFIIF-RNA Pol、TFIIE、TFIIH等转录因子结合到启动子区域(此过程有TAF参与结合)，形成前起始复合物。 前起始复合物 TFIID (TBP) A B F E H RNA Pol 辅激活因子(coactivator) 激活因子(activator) 前 起 始 复合物并不能启动 RNA 转录，还需要在辅激 活 因子(coactivator)和激活因子(activator)的共同作用下才 能 正常启动转录。 TFIID (TBP) A B F E H RNA Pol 辅激活因子(coactivator) 激 活 因 子 激 活 因 子 激 活 因 子 激活因子与增强子结合，通过辅激活因子与前起始复合物作用，启动转录。 (4) 蛋白质因子的修饰与翻译起始调控 ◆ 蛋白质合成过程中很多酶和蛋白因子的活性受到磷酸化和脱磷酸化调控。 三、真核基因表达其它水平的调节 ATP ADP eIF-2 Pi H2O Pi eIF-2 磷酸酶 eIF-2 Pi eIF-2B eIF-2B PKR 由GSSH或dsRNA激活 Pro-HRI (无活性) HRI (有活性) 血红素 eIF-2 启动 翻译 eIF-2磷酸化阻碍 蛋 白 质 生 物合成 本章小结： 1. 基因表达、基因表达的特异性(时空)、基因表达方式、管家基因 2. 基因转录激活调节基本要素：特异DNA序列、调节蛋白、相互作用 3. 原核基因表达调控：特点、lac操纵子、trp操纵子 4. 真核基因表达调控：特点、转录因子(4种结构)、mRNA转录激活调节 * 顺式作用元件在分子遗传学领域，相对同一染色体或DNA分子而言为“顺式”（cis）；对不同染色体或DNA分子而言为“反式”（trans）。 * 分解物基因激活蛋白（CAP：catabolite activator protein） * The lac operon： The Lac repressor binds to the main operator and O2 or O3, apparently forming a loop in the DNA that might wrap around the repressor as shown. * CDRP：1-(O-carboxyphenoylamino)-1-deoxyribulose-5-phosphate 1-(O-羧基苯氨基)-1-脱氧核酮糖-5-磷酸 * Trp aporepressor. The aporepressor is a dimer, with both subunits