Advanced MG lecture 第六章节 真核基因表达调控1 2011.ppt

（三）调节蛋白 原核生物的调节蛋白（3类） 特异因子---DNA上的结合部位promoter 决定RNA聚合酶对启动序列的特异识别和结合能力； (RNA聚合酶的?－因子) 阻遏蛋白--- DNA上的结合部位operator 通过与操纵序列结合，阻遏基因转录； （由调节基因表达的阻遏蛋白） 激活蛋白--- DNA上的结合部位regulatory element 与启动子上游DNA序列结合，促进RNA聚合酶与启动序列 结合，促进基因转录。（CAP:分解代谢物基因活化蛋白） 2.真核基因的调节蛋白 反式作用因子 (trans-acting factor) 能直接或间接与顺式作用元件相互作用，进而调控基因转录的一类调节蛋白，统称为反式作用因子。 按其功能不同，常有以下三类： 基本转录因子 :识别promoter元件 转录调节因子:识别enhancer或silencer 共调节因子：不能进行DNA-蛋白质相互作用 RNA聚合酶Ⅱ在转录因子帮助下，形成的转录起始复合物 polⅡ TFⅡH TAF TFⅡF TAF TAF TFⅡA TFⅡB TBP TATA DNA TAF: TBP associated factors holoenzyme （1）基本转录因子 (general transcription factor) 是指能够直接或间接与启动子核心序列TATA盒特异结合、并启动转录的一类调节蛋白。 TBP: TATA-box binding protein TFII: pol II associated TF (2) 转录调节因子 (transcription factor, TF) 这类调节蛋白能识别并结合转录起始点的上游序列和远端的增强子元件，通过DNA－蛋白质相互作用而调节转录活性。决定不同基因的时间、空间特异性表达. 转录激活因子(transcriptional activator) 转录阻遏因子(transcriptional repressor) （3）共调节因子 (transcriptional regulator/ co-factor) 首先与转录因子发生蛋白－蛋白相互作用，进而影响它们的分子构象，以调节转录活性,本身无DNA结合活性。 如果与转录激活因子有协同作用——共激活因子； 与转录阻遏因子有协同作用——共阻遏因子。 （一） 真核生物基因的特点 （1）基因组结构庞大。人类的单倍体基因组由 3X109 的核苷酸组成，含有大约3万个基因。 （2）形成染色体结构。真核生物的基因组是以DNA和蛋白质结合形成染色体结构形式而存在于细胞核。 （3）单顺反子。真核基因的转录产物一般是单顺反子，即一个编码基因转录生成一个RNA转录本。 （4）重复序列。真核生物基因普遍存在重复序列和异染色质。 （5）断裂基因。有外显子和内含子。 （6）大多数为非编码区。 六、 真核基因表达调控的基本原理 Typical structure of an eukaryotic gene enhancer or silencer 5’ UTR 3’ UTR UTR：untranslated region （二）真核基因表达的多级调控 组蛋白修饰 DNA甲基化 转录调控 转录后加工 mRNA降解 蛋白质翻译 翻译后修饰 蛋白质降解 真核基因表达调控的主要步骤 染色质 去组装 蛋白质修饰 生化功能 1.染色质水平的调节 （三）真核基因表达调控的机理 基因表达时（常常在调节蛋白结合位点附近）对核酸酶极度敏感 TF 染色质水平调节主要依赖于辅助调节因子对染色质结构进行修饰。辅助调节子通过三种方式对染色质结构起调节作用： 1）依赖于ATP 的核小体重建复合体（ADRC）：它们依靠水解ATP 所产生的能量来改变核小体的相对位置，将DNA 序列暴露出来，使转录因子能够与之结合。这是一个物理过程，染色质本身的结构并没有变化，只改变核小体的相对位置。 2）组蛋白修饰：主要通过共价修饰组蛋白的末端来改变染色质结构。当构成染色质的组蛋白发生修饰时，就会影响染色质的构型，而结构的变化引起基因转录活性的变化。 3）DNA甲基化：真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化。一般而言，DNA甲基化抑制基因表达。 组蛋白发生修饰，碱基暴露等原因而引起核小体结构改变，使核小体不稳定性增加。 Sequence-independent linker histones: control D