分子营养学资料.ppt

维生素A对基因表达的调控 杜金城 141010896 维生素A的定义 维生素A：是指含有β-白芷酮环的多烯基结构，并具有视黄醇生物活性的一大类物质。 维生素A分类 分类： 维生素A良好的食物来源和功能 维生素A良好的食物来源：各种动物的肝脏、鱼肝油、鱼卵、奶油、禽蛋，深色蔬菜和水果，如菠萝、胡萝卜、芒果等。（注：补充维生素A应保持“适度”原则） 维生素A的功能：促进生长、维持视觉、调节胚胎发育、调节细胞增殖分化、抗炎症、促进上皮组织分化等功能。 代谢调控中相关概念的介绍 增强子(enhancer)：指增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。 弱化子(attenuator)(衰减子）：指原核生物操纵子中能显著减弱甚至终止转录作用的一段核苷酸序列，该区域能形成不同的二级结构，利用原核微生物转录与翻译的偶联机制对转录进行调节。 受体：是一类存在于胞膜或胞内的，能与细胞外专一信号分子结合进而激活细胞内一系列生物化学反应，使细胞对外界刺激产生相应的效应的特殊蛋白质。 配体：同锚定蛋白结合的任何分子都称为配体。 代谢调控中相关概念的介绍 顺式作用元件：顺式作用元件(cis-acting element)存在于基因旁侧序列中能影响基因表达的序列。顺式作用元件包括启动子、增强子、调控序列和可诱导元件等，它们的作用是参与基因表达的调控。顺式作用元件本身不编码任何蛋白质，仅仅提供一个作用位点，要与反式作用因子相互作用而起作用。 反式作用因子：是指能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上参与调控靶基因转录效率的蛋白质。有时也称转录因子。大多数真核转录调节因子由某一基因表达后，可通过另一基因的特异的顺式作用元件相互作用，从而激活另一基因的转录。这种调节蛋白称反式作用因子。 视黄醇和视黄酸受体的类型及有效配体 配体依赖的RAR/RXR激活靶基因表达的过程 通常情况下，大部分靶基因处于休眠状态时均呈现紧密的染色质的结构。要激活靶基因的表达，启动转录机制，RAR/RXR必须与紧密的染色质结构相抗衡。结合了配体的RAR/RXR参与构成一个组蛋白复合体，包括辅助激活因子、染色质变构因子和修饰因子，它们协同作用使组蛋白可分别被乙酰化、甲基化、和磷酸化修饰，使紧密的染色质结构被打开，引导RNA聚合酶II和普通转录因子结合到启动子上。 配体依赖的RAR/RXR激活靶基因表达的过程 RAR和RAX转录调节的机制 转录活性的影响因素 泛素-蛋白酶体系统对RAR/RXR转录活性的调节 泛素连接酶和蛋白酶体系统的一些成分能够与视黄醇类受体结合。 泛素连接酶可以与转录因子相互作用。 蛋白酶体的19S部分能够与转录激活因子结合并参与延伸过程。 RAR/RXR的磷酸化调节：受体及转录的 相关酶通过磷酸化和去磷酸化来调节转录活性。 维生素A在体内生物功能的实现 1.通过上调基因来实现的功能 通过上调HOX基因，来促进胚胎发育。 通过上调TIG3，起到抑制肿瘤的作用。 通过上调小肠细胞粘附因子-1，来起到抗炎症的作用。 2.通过下调基因来实现功能 通过下调fos、myc、鸟氨酸脱酸酶、E7,来促进细胞的增值。 通过下调基质降解因子、胶原酶、92000Mr胶原酶，来抗炎症的作用。 生物学意义及实际应用 1.降低高血糖和高胰岛素血症：在对非胰岛素依赖性糖尿病模型小鼠的研究中发现，RXR配体可以成功地降低高血糖和高胰岛素血症，RXR和PPARr配体联合使用可达到更好的治疗效果。 2、治疗高血脂：二甲苯庚酸是RXR-PPARa异源二聚体激活物，在临床上可用于治疗高血脂。RXR配体和二甲苯庚酸在激活含有PPAR反应元件的基因----脂酰辅酶A氧化酶。 3、可用于临床辅助治疗某些癌症和炎症，如治疗卡波氏肉瘤、痤疮等。主要利用视黄醇类可以下调某些异常分化基因或炎症相关基因的表达。 谢谢 * 目 录 1 2 3 4 5 6 维生素A的定义、分类及食物来源 代谢调控中相关概念的介绍 视黄酸受体和视黄醇受体的结构 维生素A在体内相关功能的实现 致谢 RAR和RXR转录调节机制 维生素A 维生素A 维生素A原 如类胡萝卜素 视黄醇 视黄醛 视黄酸 统称视黄醇类 RBP-ROH ROH 视黄酯 CRBP-ROH RAL CRABP-RA RA RAR和RAX DNA 基因表达调节 除了夜间视力外，维生素A的其他功能都是受视黄酸调节的 含维生素A的食物 通过大肠进入血液 RAR RAR-α RAR-β RAR-r 包括α1和α2两种异构体 包括β1、β2、β3、β4四种异构体 包括r1 和r2两种异构体 RXR也包括RAR-α、RAR-β、RAR-r。它们每种也包括多种异构体 RXR的有效配体是9-顺式视黄酸 RAR的有效配体是