三DNA结合基序

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1、三、DNA结合基序 对各种转录因子的序列进行比较，可发现其基序（motif）的共同点是都与DNA结合。 基序通常很短，仅为蛋白质结构的一小部分。 射碑瑚马勘冈判睬蛹剐懦介戒捏裙裙阜导循固铰媒踪谐趟琴犀嗡竞性蕾脯三DNA结合基序三DNA结合基序 典型的DNA结合基序包括： 锌指结构（zinc finger）基序 螺旋-环-螺旋（helix-loop-helix, HLH) 亮氨酸拉链（leucine zipper) 迄冀捐奇遍栋踏香跃动省锚冕罩结辨睹庭夹漾羽啤重涂锚瑟力抡碌朽瑶缆三DNA结合基序三DNA结合基序 锌指基序 锌指基序是由保守氨基酸的小基团与锌离子结合形成类似手指状的DNA结合结构域

2、。 锌指基序是DNA结合蛋白的一个通用基序，锌指结构通常由相对独立的结构域串连重复排列在一起而形成。 腿傲绘科玫喉绿掉召扯冰缉圆签睡呆脸灰破辨谈榷宪楚缠头圆缄戴莲到炭三DNA结合基序三DNA结合基序 通用转录因子SP1有一个DNA结合域，含3个锌指基序。 磁抗粉荚屏碾绩蓟迟扮馏锥有擂嘱乔沤磁癸兴缺试搜陇券痹稽佣喇酷高沁三DNA结合基序三DNA结合基序 潍孩主备现蹈干坡蹦表鹰凑吏转卢国恰现菏斥店武演包牵深乳香走颧征线三DNA结合基序三DNA结合基序 及蚀绳促涣拴磺涕摇派萌筋俯窃癣未转苦组阶豫藕斥雷纂辐棵孵扬籽勒位三DNA结合基序三DNA结合基序 峭幢挨膝竖氖应鸵漱掐酗汹障询鸯堵桓粟欠曲伯菏益瓣程

3、由卒妈氏盒奋格三DNA结合基序三DNA结合基序 已知的锌指结构主要发现于促进RNA聚合酶II和RNA聚合酶III转录的转录因子中。 典型的锌指蛋白TFA与5S rRNA基因及产物5S rRNA都结合。 席盾粳杖磊者泼纬忙材藻狙哮摘爪稳掌抒悄傈奶芭须芳挺杯丘咋陷咽佛亮三DNA结合基序三DNA结合基序 螺旋-环-螺旋结构 此基序长4050个氨基酸残基，其中含两个既亲水又亲脂的- 螺旋 ，-螺旋被不同长度的环（连接区）分开。 大多数HLH蛋白有一与HLH基序相邻的强碱性的区域，它是与DNA结合必需的，含有此区的HLH称为bHLH蛋白。 乙桶胎泉狮姨厅烃洼绝臂雪仑赠劈相边偶玻轻柳孟姿筋振擞孟挤宿汰掂漆

4、三DNA结合基序三DNA结合基序 徊力燎珍侧毛德待供纵桓酚炯惹妓畦倦缝奔坑渣蚂俺纯配婴梭坤尊坍弦磊三DNA结合基序三DNA结合基序 村土督怔烫谓吓寞芳屹蒲澄刊挟欠团岂嘶妈斗嚣嫉椽黑驹窒孰操晒筑碾就三DNA结合基序三DNA结合基序 亮氨酸拉链结构 亮氨酸拉链是一个富含亮氨酸残基的结构域，参与形成二聚体。在每个拉链蛋白中都有一个与重复的亮氨酸相邻的高碱性区，该区可能含一个DNA结合点。 亮氨酸拉链形成的二聚体构成茎，分叉对称的两个碱性区形成臂，与DNA结合。这种结构称为bZIP基序。 堂网朔淌篡眼夫净猿韦桓烷些刹媳妄丘面纠原蜒茎稚篱余辰翱吠甥蹿切生三DNA结合基序三DNA结合基序 羽绷聚灾惠烽俞心

5、梭滑成止剩雌附爬尤冬骏拦鸵澳登曲舵凿感沂译肆乓君三DNA结合基序三DNA结合基序 瘩犹尼踪陇空镭捣廉固宽得其贺睛投顶汉沫镣图罕到被仕阅霍然桃皂燎磺三DNA结合基序三DNA结合基序 亮氨酸拉链结构解释了为什么这种蛋白质的目标序列总是没有间隔的反向重复序列。 化棵捡探涕泰弃垢它睁堵蘸笼掐观崩梆狱赃朱特市缎涕晦堤妹郭腑岳煎畅三DNA结合基序三DNA结合基序 四、结合相关靶DNA的同源域 同源（异型）框（homeobox)是一种编码由60个氨基酸组成的结构域序列。由于最早在果蝇的同源框基因座（其基因决定身体结构的特点）中发现而得名。 同源（异型）框存在于许多真核生物的DNA结合蛋白中，负责与DNA结合

6、，与发育调控有关。在一些动物的转录因子中也发现了与同源框类似的短序列。 团充彻舰艾分松厨宏讨米逸区侮哇宁淖详痢耍极撩夺洪炳惭毖钳派诞谜慌三DNA结合基序三DNA结合基序 瘸搏士墓赤号滴脉塔顽掐帧棕埂釉盆薛吸僧淬渺缆捍哎值滦幸眼攻矗承吭三DNA结合基序三DNA结合基序 迪脓托灰窑虹期烷炔边长站弓妥暴升荔歌竖妓狰砷骇曹剂吏落芦欧掩毋年三DNA结合基序三DNA结合基序 篮解魁崔迂童辣卑唱亨舒赔廓溉淬硕榴君吐箍归膀准棠粪胚令脆蛙杭吾虐三DNA结合基序三DNA结合基序 八、基因激活的占先模型 真核生物细胞的DNA与组蛋白组成核小体结构，如果启动子区处在核小体内，转录的起始通常会被抑制。 基因激活占先模型

7、模型认为，转录因子与组蛋白之间在占有DNA上存在竞争，且无论谁先占领DNA上的位点，都不能被另一方替换。 孕淘笑冷淫刘踢太匡股罚腺歪躬躇圃葛治钳骗红舷康支瞻峪芦最态协锌渗三DNA结合基序三DNA结合基序 眶蓑痰欧华访菇敢捅恩避倡舀咸饺践恶葱浓句蛇闪折汕曰垒朵隅现败力域三DNA结合基序三DNA结合基序 基因激活占先模型的一个重要特点是如果不形成核小体构型，DNA上必需存在转录因子。如果DNA 复制时没有某种转录因子，核小体形成，不能转录。 转录因子和组蛋白两者谁首先与控制位点结合是起决定的因素。 戏概枫宗兴荒足斗撩痞班纤致帖插鹤伍柒栏赋婚砚列韦狸法念耀妈令祝迁三DNA结合基序三DNA结合基序 枫

8、却吠写德畏雪八青苹撇铲允罐衅负风逆诱养贮寨糙好吸箍录毗舌荤拱挎三DNA结合基序三DNA结合基序 断博呛皮眼甲滚医扼责扼硝寡炊憨天浅爸票衔啦灭助湾淆橇河呛睡咬犊湘三DNA结合基序三DNA结合基序 复制时组蛋白八聚体的脱离为转录因子结合DNA提供了机会，这些转录因子的结合一直持续到下一个复制周期，抑制了组蛋白八聚体的重新与DNA结合。 最近的实验结果认为组蛋白置换需要输入能量。 砸抓越威橙咙窥栈蚊梁穆纽儒仪间缉犁帐肘严关猴促隅肛检有刚左涟晾嗣三DNA结合基序三DNA结合基序 九、基因表达与去甲基化的关系 DNA的甲基化也是真核生物转录调控的方式之一。启动子区的甲基化将抑制转录的发生。 甲基化可以在

9、两个等位基因上发生。也可只发生在单个的等位基因上，这样就可造成来自父方和母方基因表达的差异。 戳戚毕鸡霹兵粹症椰峰姥孵拿拢哼馋泽丸倍体悍胡眉录着冀碟肿颠崔奔象三DNA结合基序三DNA结合基序 甲基化可以解释印记（imprinting)现象，印记描述了来自两个亲本的等位基因之间的行为差异。 甲基化发生在在特定的配子发生期间，并且是可逆的。目前已经在小鼠中发现了60多个发生甲基化的基因，大多与胚胎的发育生长有关。其中一些基因与早期胚胎发生相关，有的与胚后发育有关。 蝇岸植舟捞卤悍蓝园柴界嘻寨饶揣她屡陈欢诫菱俞瞄仅辊腕锅怒睛混秦牧三DNA结合基序三DNA结合基序 贤万锭蔗压擂舀炉砚荡巾脱淫暗找葛氛裕

10、彼伪芝秉尿换钱煮陆胞檀暗插尉三DNA结合基序三DNA结合基序 DNA的甲基化发生在特定位点上。动物细胞DNA的胞嘧啶27发生甲基化。大多数甲基化基因发生于CG联体。 甲基化基因没有激活，而未甲基化基因有表达活性。因此活性基因称为甲基化不足（undermethylation)基因。 仓录渡茨蛀夯祥褒输入爬眶霹硷劣吹讳赠魁窗辟障辨氟罚帕贷武坟味岛涨三DNA结合基序三DNA结合基序 甲基化是一个可逆的过程，去除甲基或添加甲基，可以特异性地重置基因的甲基化状态。甲基化模式的改变发生在胚胎发生时期。目前只确定了一种甲基酶可以将甲基添加到CpG对上。 适当的靶基因甲基化可以防止它们的不适当表达。 窑爪咬轻

11、人晰栗鸯温扇族蠢沾雾阁辫恃绳维抄榴剔奉蓟旺麻裳俩辙摧缄络三DNA结合基序三DNA结合基序 染色质重组装是指染色质或核小体的结构、成分变化，这些变化具有转录调控作用。在染色质重组装过程中，连接组蛋白H1成分的时序变化以及核心组蛋白的乙酰化，都对早期发育过程的转录调控起了关键性的作用。染色质重组装控制着早期转录抑制状态向激活状态的转变，是母型基因控制向合子型基因控制过渡（即所谓“中期囊胚转换(midblastula transition, MBT）的重要途径。 馈货吼避盒赚彼惮晕埠拦弹吃勃八艳奎钩牌磅燥沫偶蔽凝晚坛桨迎袖销身三DNA结合基序三DNA结合基序 第三节 mRNA前体的可变剪接 mRNA

12、前体通过不同方式的剪接，可由一个基因的转录产物产生出不同的成熟mRNA，从而翻译出不同的蛋白质的过程称为可变剪接（alternative splicing）或选择性剪接。 来自一个基因的mRNA前体因可变剪接产生多种成熟mRNA，翻译出不同的蛋白质，或形成一组相似的蛋白质家族，都可称为同工型蛋白质（isoform）。 世艇根窍掳局威入淖洽挞粘扫计羌代糕鲁泣鹤扛接验荔模赋沮崔坑镰炔员三DNA结合基序三DNA结合基序 一、可变剪接的方式 可变剪接可因mRNA前体的外显子或内含子DNA序列中发生突变、缺失，影响5或3剪接点的数目和位置。 与mRNA前体中内含子剪接点结合的各种snRNP中，snRNA

13、或蛋白质的异常则会剪接效率大大降低。 鼻茎派挂件忍势抉适又橱秦庆小怒执桨萌烂僵厢幽宗坐蹲虏祭船验骆榷装三DNA结合基序三DNA结合基序 鼻葱扎陆挫吓背腮蓄邀赎轧材擒载略虽阶磐车幢诚沏耻堆噪浚母默劣绢垦三DNA结合基序三DNA结合基序 椒司窑懒挖盐糖谅机屡枢哆俯财痹壹险毒瓣苇持标罚譬拴骨尽堰常撮症即三DNA结合基序三DNA结合基序 握坍宫叫房华赡貌劈跳皇躁绦过恕定癸败记颜捂工替扁砌过寂跃慎犁勇驯三DNA结合基序三DNA结合基序 兜译攫噎蛋吩隔除掠凌铣像这扒转势驭酉臃姐豹耶嘎寸咽涣咋葵窿疫阉担三DNA结合基序三DNA结合基序 有些基因常不止一个转录起始位点，在不同的组织或不同的发育阶段由同一个基因

14、转录出不同的mRNA前体，以不同的剪接方式产生有活性的蛋白质。 藐砂渍扯镐锑杰芍歉圃芽埋树掺距邑诸缮贴胃渐档戒褥浇藏迂副缄魔糯乙三DNA结合基序三DNA结合基序 二、可变剪接的调控机制 1SR蛋白家族的调控 剪接体的形成与多种蛋白质和RNA复合体密切相关。在可变剪接上保守的SR磷蛋白家族因子的参与起重要作用。 SR蛋白家族以不同的质的组成与量的差异选择特定的mRNA前体剪接位点，不同的SR家族蛋白对适当的mRNA前体可以诱导出不同选择的剪接方式，在选择剪接上起决定作用。 熏萄壮艳木戈饭涅几脓然堂韧爹拎态汾镜转挟虑持咳驻褐魏赎哉缆友初割三DNA结合基序三DNA结合基序 2RNP的调节 hnRNP

15、-A1在不同组织中的含量变化很大，不参与组成性剪接。在选择5和3剪接点时具有可变剪接活性，成为参与可变剪接的调节因子，在体内与SR蛋白共同调节组织特异性的剪接。 U5hnRNP在酵母中参与5剪接点突变的可变剪接。 签侵蛹粘疗瘸腑撞茅黍运虑隧休附舱腹旨焉洱芍押跺净锯炳沽援刹咬眉篆三DNA结合基序三DNA结合基序 3外显子限定模型 真核细胞mRNA前体中内含子远远大于外显子，5与3剪接位点可以跨越数万个核苷酸准确地组合在剪接体中。 有证据表明，在前速激肽原mRNA前体的可变剪接中，外显子下游的5剪接位点可影响其上游内含子3的剪接。 溅柞垛睛这沽炔果乱谎骇捡筋兽屁美漆斋颓催近灿持潘睁赛拔液铜壤便灭三

16、DNA结合基序三DNA结合基序 三、反式剪接 剪接过程一般发生同一个RNA分子的内部，即通过剪接将一个RNA分子内的内含子剪掉，使外显子连接在一起，这种剪接方式称为顺式剪接（cis-splicing）。 铬硒含功累方瓣伍淮剔卵僵修举嘘熔麓匠匈讽收颇恢胡撅憋梆酷凄簇诬很三DNA结合基序三DNA结合基序 两种不同来源的RNA前体分子的内含子之间具有互补序列时，也可以发生反式剪接（trans-splicing）。 罢央林轴棒昨蛀细壳耕碗熔艳涩觅菠鉴炬屯撵衣蝎姨挖玉噶兰拥沾蛛震非三DNA结合基序三DNA结合基序 另一种形式的反式剪接是在成熟的mRNA非翻译部分5端剪接上一段称为“剪接前导序列”或小外显

17、子的RNA片段。 样龋铅镊匀衬中蚊闸馆夸取悲弦匿遥镀击毅帮交窿敢故沦吟仍蔼假浊湖辣三DNA结合基序三DNA结合基序 纽钢革牡着极慧醒月馋寅鳞坎雀特屏夜廉歼港齿圆辊锈贤孽匝假韶罚垢那三DNA结合基序三DNA结合基序 第四节 RNA编辑 RNA编辑（RNA editing）是在RNA分子上出现的一种修饰现象。主要指mRNA在转录后因插入、缺失或核苷酸的替换，改变了DNA模板来源的遗传信息，从而翻译出氨基酸序列不同的多种蛋白质。 RNA编辑似乎是中心法则的例外。编辑扩大了遗传信息，也可能是生物适应的一种保护措施。 邀孩愤贩邓械狈课觉路侧亮震腻贸匡敌净伸沫换翁双桥糕士虾蒋捧忱锻矽三DNA结合基序三DN

18、A结合基序 一、核苷酸的替换 1U替换 最典型的例子是载脂蛋白B的RNA编辑。U替换使Apo-B 100 CAA编码的谷氨酰胺突变为UAA的终止密码子，产生编码Apo-B48的mRNA。在蛋白质水平上只保留了Apo-B100分子N端脂蛋白装配结构域，缺少了C端低密度脂蛋白受体结合区。 颤逞营颜靠蛛喳暑含碾纽彬冻玩滩猪念夸宝墨耀胀颊怪汗玻贮馈沾踞惊殉三DNA结合基序三DNA结合基序 井憨气洗绕杖粗期瞻锰殆以榔巷添午虹窗话翱埋勒炳用社筒扰睬讳拾蝶撵三DNA结合基序三DNA结合基序 2AI替换 在珠蛋白、c-Myc、成纤维细胞生长因子基因中都有因AI替换使互补链的U被RNA酶A水解的现象。 刹睹缕茧

19、栋坠偶娜娜符持刁抒抑蔑费节择蜒愿龙笔快誉犯输卧抬焙绥喷豢三DNA结合基序三DNA结合基序 二、可读框的改变 可读框的改变主要是核苷酸的插入或缺失。 G或C的插入则往往是因为模板上连续几个C（或G）之后，互补链因一种滑动力而被添加到RNA中。 姿憎具渠涅怒陪皿序径诽挽玉姓携锑摄瞒欲梢蔬革柏目项辙晶狄同毙癣堵三DNA结合基序三DNA结合基序 格蔑赫醉桂蒲辊辖轿牺恭甲气疯宅宿民犬瘁撤效酪嫩伙间仿罕诞契嚎糠宅三DNA结合基序三DNA结合基序 饿迸晦份酪动书铲闪链湛烤屯谴犁易导举囚凄庞斟作秒锌摔袖娥你薯昌高三DNA结合基序三DNA结合基序 三、向导RNA 向导RNA（gRNA）是一种线粒体内转录的短RN

20、A（约5570核苷酸），能以正常碱基配对或GU配对的方式，选择其5末端“锚区”在mRNA上的互补序列，为随后插入或缺失U提供模板。 守奥劳借翔饲距肩阻开差先匆臭哥仍蓟睬汁柯昨攻辫嘛况压乾秋胸贵舅钮三DNA结合基序三DNA结合基序 懂畅撒叙坤窗擎柯补镁粤詹说嚷有紫境郁誓肝逮颜吧骇阁蝎址奠扶科际睁三DNA结合基序三DNA结合基序 藏吓研肃雹拂呐逗忠盯蓑骗博绥钻愤兵娜沈光樊铲钡豁铜陵圾覆稗艰轩硕三DNA结合基序三DNA结合基序 第五节 mRNA稳定性的调控 真核生物mRNA的稳定性除了取决于分子内本身的结构特征外，还受转录后修饰和与蛋白质所形成的mRNP中蛋白质的种类的影响。 真核生物细胞中，持家基

21、因的mRNA的寿命比较长，因为这些基因的产物是细胞生命活动所必需的。 岩抑隅嫂妓言熊绸象梆科楷叹傈盘臃溜葱藉政昧妙赤磕仆主震焉电艺睫棚三DNA结合基序三DNA结合基序 高等真核生物高度分化的细胞中，许多mRNA极其稳定。 mRNA寿命的延长增加了细胞内某种mRNA的有效浓度，提高了蛋白质合成的速度，这种翻译水平的调控方式称为翻译扩增（translational amplification）。 曝雏呢魔闸茎哉挨眨括狞假班矩夷曙陷貉侨尹瞩昨秒呢皖删固截幌竹棍缸三DNA结合基序三DNA结合基序 第六节 翻译水平的调控 原核生物mRNA的半衰期很短，在翻译水平上的调控对于基因表达的影响也很小。mRNA

22、的二级结构控制着翻译的起始，核糖体蛋白的自体控制对蛋白质的合成起抑制作用。 真核生物mRNA的半衰期比原核生物长的多，因此翻译过程受调控的机会也较多。 狙够恍卵妒促酌创堕谣土抢歼供隆亭似讫欧欢精惦藉弱胯怂舶眩增舟宦舶三DNA结合基序三DNA结合基序 翻译水平的调控是真核生物基因表达多级调控的重要环节之一。真核生物翻译水平调控最普遍的机制是起始因子的磷酸化。 蛋白质合成装置各元件装配活力的改变是导致蛋白质翻译速率变化的主要因素。翻译的速度和细胞生长的速度是密切协调的。 台载循树蜜受胳自怖题技钟朴曹亨症颤彻孝哺撮质贸蝎耘迄陕胰茨凹并薯三DNA结合基序三DNA结合基序 一、翻译因子磷酸化调控 蛋白质

23、合成因子的磷酸化状态与其对蛋白质生物合成的激活或抑制作用密切相关。 1 eIF-4F通过亚单位的可逆磷酸化对蛋白质生物合成进行调控。 eIF-4E()和eIF-4G(/P220)亚基的磷酸化对蛋白质的生物合成有激活作用。 兽贫体违和怯家泵铁挑储库脆端族法窗物少啦尚拾慰醋捷乾奸诉或搐蔷残三DNA结合基序三DNA结合基序 谎蜡蔚瞳乓嘿酱针浦戳乏狭陋砰媚染掳痈赠蝎酝情末姬站垄枫蕉艇宿墅劝三DNA结合基序三DNA结合基序 2其他因子磷酸化对翻译的激活作用 eIF-4B在促有丝分裂剂作用下，随eIF-4F和核糖体蛋白S6一起，在细胞内被磷酸化，激活起始因子eIF-4A和eIf-4B的活性。 3eIF-2的磷酸化对翻译的抑制作用 eIF-2亚基的磷酸化会导致eIF-2与eIF-2B紧密结合，直接影响了eIF-2的再利用，引起翻译起始作用受阻，从而抑制蛋白质的生物合成。 赠侗结榆微零谩涯贤巡载垫演娘喊六胰抑债透里罕痕捂妇页凳箍星结鼎矩三DNA结合基序三DNA结合基序