一浪接一浪的基因表达.PDF

科研综述 一 浪 接一 浪 的基因表达 钙调神经磷酸酶敏感的锌指蛋白靶基因 （calcineurin- res po ns ive z inc- finger (Crz 1) target genes ）的转录是受Crz 1快速、同步的入核调控的。 胞能通过快速改变胞内某些基 微镜连续观察GFP-Crz 1融合蛋白在胞内的动态定 细因的表达情况来对胞外信号的 位情况。在钙应激条件下，所有细胞都出现了大量 变化做出及时反应，而细胞的 Crz 1蛋白快速且同步入核现象。不过Crz 1蛋白在同 这种快速反应能力就得益于胞内的转录因子。细胞 步化的转移入核之前，有一段持续时间约2 分钟的 通过对转录因子进行一系列的调控来控制基因的表 散发的、非同步化的入核阶段。由于是Crz 1蛋白入 达，例如转录因子入核就可以激活下游基因的表 核现象的频率与钙离子浓度相关而并非强度或程度 达。细胞生化试验以及镜下的细胞图像都表明转录 范围，因此，Elowitz等人认为细胞是用这种脉冲型 因子入核是以分步的方式进行的。Elowitz等人使用 的方式来调控基因转录和表达的。 时间间隔显微镜 （time-lapse microscopy ）观察活 那么，Crz 1蛋白采用这种脉冲型方式入核究竟 细胞，结果发现，细胞调控基因表达的机制比我们 对细胞调控基因表达起着什么作用呢？Elowitz等人 想象的要复杂得多。 使用计算机计算发现，细胞转录因子采用这种脉冲 为了弄清细胞如何不断地将胞外的各种信号 型方式能大范围、动态地调控多个基因的表达，并 “翻译”成胞内的信号，也就是活化的转录因子以 且独立地对各个启动子进行调控。他们的这种理论 及各种信号在胞内如何互相协调、共同发挥作用， 已经被有关Crz 1天然的靶启动子以及人工合成靶启 Elow itz等人使用酿酒酵母作为研究对象，研究了 动子的试验证实了。 钙应激反应信号通路。酵母细胞通过Crz 1来应对胞 Elow itz 为了证明这种理论具有普遍性，又使 外钙离子的浓度变化。Crz 1的活性又是受磷酸化与 用另一种酵母蛋白应激反应转录因子Ms n2进行了 去磷酸化方式调控的，在有钙离子存在的情况下， 试验。他们发现在细胞处于钙应激条件下，Ms n2 Crz 1去磷酸化，然后转移入核内。 也呈现出类似的脉冲型的入核现象，不过大部分是 为了研究受钙离子影响的Crz 1磷酸化动力学 非同步的。所以Elow itz 等人认为，转录因子脉冲 的情况以及Crz 1如何调控下游与钙离子浓度相关的 式的入核机制可能是细胞协调多基因表达来应对外 数百个基因的表达，Elow itz 等人使用时间间隔显 部信号的普遍机制。 原文检索： YORK/编译 1. /update/updates/200811/nrm2535.html 2929