现代分子生物学第九章.ppt

2.4kb mRNA编码S蛋白，2.1kb mRNA编码原S1和S2蛋白，而0.8kb mRNA编码X蛋白。上述4种转录产物在病毒感染的细胞中相对含量有明显差异，其中3.5kb和2.1kb mRNA的转录量远远高于2.4kb和0.8kb mRNA。 3、HBV基因转录的调控 （1）顺式作用元件。HBV的4种转录产物虽然有不同的5’末端，但都利用同一终止信号和多聚(A)位点。 C启动子调控3.5kb mRNA的转录起始，在1705-1805位核苷酸处。其下游还发现一个有启动子功能的区域，不同的3.5kb mRNA可由不同的启动子控制。启动子上存在类似TATA的序列。 SP1启动子位于-89～－77核苷酸处，调控2.4kb mRNA的转录起始。含有典型的TATA序列以及与该序列相距45个碱基的肝细胞特异性转录因子HNF1结合位点。 HNF1的结合是SP1启动子在分化的肝癌细胞株中高水平转录的必要条件。 SP2启动子调控2.1kb mRNA的转录起始，在转录起点上游200个核苷酸内，有A-G 7个区，通过结合特异性调控蛋白影响转录水平。 A-C区在最远端（-168～－68位），若同时缺失，2.1kb mRNA转录下降到30%以下。D区位于-69～-49处，是必需元件。 近端的E-G个区位于转录起始位点上游45个核苷酸内。 F为负调控区，E区能抑制F区的负调控作用并与G区功能互补。B-F 4个区可与相同或相似的转录因子结合，若将外源表达的转录因子SP1与病毒DNA进行共转染，可起始HBV基因转录。有实验发现，纯化的SP1可以直接与B、D和F区结合。 X启动子位于-24～-124核苷酸处，调控0.8kb mRNA转录过程。 （2）增强子。HBV DNA中存在两个激活HBV启动子转录的增强子区域。增强子I位于表面抗原基因的3’端，X基因的5’端，与X启动子相重叠。该增强子在肝细胞中对启动子的增强活性是非肝细胞的10-20倍，暗示它具有细胞特异性。可能是HBV病毒嗜肝性的基础。 增强子I序列中有多种细胞反式作用因子结合位点，NF-la、NF-lb、NF-lc、AP1、C/EBP、EP以及X蛋白等都可以与增强子I相结合。 根据主要的核蛋白结合位点，增强子I被分为2C、EP、E和NF-I 4个区段。前两者为基础增强子。若在基础增强子上加E和NF-1结合区，该启动子活性可提高10倍以上。 c. 对上游启动子和增强子的依赖。 Tat-TAR功能的发挥依赖于其上游的启动子及增强子，当TAR远离上游启动子时，活性迅速下降。增强子SP1序列在Tat诱导细胞中对HIV转录的促进作用大于非激活细胞。 NF-кB序列对两种细胞的作用正好与SP1相反。TATA启动子序列的改变对未激活细胞影响很小，却可降低HIV在Tat诱导细胞中的复制。 （3）Rev蛋白。rev基因由两个外显子组成，分别编码25个氨基酸和91个氨基酸的两个肽段，最终组装成有116个氨基酸、相对分子质量为1.9×104的调控结构蛋白表达活性的Rev蛋白，是一个重要的反式激活因子，调控RNA剪切和运输，与RRE结合增加env的翻译。对HIV的许多调控蛋白编码基因有负调控作用，对其结构蛋白基因有正调控作用。 图9-18 Rev蛋白的结构示意图 Rev蛋白通过与env和gag/pol mRNA上的一段234个核苷酸的Rev效应元件实现其功能，具有HIVI特异性。 能增加含有Rev效应原件RNA的稳定性，促进它们向细胞质运转，并通过阻碍剪接子的组装抑制RNA的编辑，增加这些mRNA的翻译，促进HIV基因表达由早期（转录调控蛋白mRNA）向晚期（转录HIV结构蛋白mRNA）的转变。 Rev蛋白和RRE（Rev Response Element）的结合是通过Rev蛋白中富含碱性氨基酸的一段14肽（EGTRQARNRRRRWR）与RRE二级结构IIB茎区特异性结合实现的。Rev是核蛋白，带有核定位信号。 图9-19 Rev蛋白与REE区的结合 。 第一个Rev与RRE的结合有助于其他Rev蛋白的结合，这些蛋白不是结合在RRE的特异位点上，而是直接结合到第一个Rev蛋白上，形成多聚体。 寄主细胞蛋白可结合到Rev蛋白近C端的功能区，协助加工和转运HIV mRNA。 （4）Nef蛋白。 是负调控因子和磷酸化蛋白，相对分子质量为2.7×104，不是HIV复制所必需的，但抑制由HIV LTR特异性转录的HIVI前病毒基因的表达。 烷基化后定位于细胞膜上的Nef蛋白比未烷基化并弥散于细胞核及细胞质内的Nef蛋白抑制HIVI基因表达的效率高10倍，推测Nef可能是通过膜细胞信使分子获得对HIV LTR的调控作用。 （5）Vpr蛋白。又称病毒R蛋白，由96个氨基酸组成，存在于病毒颗粒中但不是HIV复制