8真核基因表达调控模式培训课件.ppt

第三节 蛋白质磷酸化对基因转录的调控 2. C激酶与PIP2、IP3和DAG 该蛋白激酶活性是依赖于Ca2+的，故称C激酶（PKC）。 IP3引起细胞质Ca2+浓度升高，导致C激酶从胞质转运到靠近原生质膜内侧处，并被DAG和Ca2+的双重影响所激活。DAG提高了C激酶对于Ca2+的亲和力。 C激酶是一个7.7×104的蛋白质，主要实施对丝氨酸、苏氨酸的磷酸化，具有一个催化结构域和一个调节结构域。与DNA结合以后还能解除调节区所造成的抑制作用，提高酶活性。 * 南京农业大学 生命科学学院 * * 南京农业大学 生命科学学院 * 激酶信号传递及基因表达示意图 第三节 蛋白质磷酸化对基因转录的调控 3. CaM激酶及MAP激酶 Ca2+的细胞学功能主要通过钙调蛋白激酶（CaM-kinase）来实现的，它们也是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，但仅应答于细胞内Ca2+水平。 MAP激酶（MAP-kinase，ERKS）活性受许多外源细胞生长、分化因子的诱导。MAP-激酶活性取决于该蛋白中仅有一个氨基酸之隔的酪氨酸、丝氨酸残基是否都被磷酸化。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 3. CaM激酶及MAP激酶 能同时催化这两个氨基酸残基磷酸化的酶被称为MAP-激酶-激酶，它的反应底物是MAP激酶。 MAP-激酶-激酶本身能被MAP-激酶-激酶-激酶所磷酸化激活，后者能同时被C激酶或酪氨酸激酶家族的Ras蛋白等激活，从而在信息传导中发挥功能。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 第三节 蛋白质磷酸化对基因转录的调控 4. 酪氨酸激酶（PTK）途径 包括跨膜受体家族与胞质非受体家族两大类。 受体类由胞外结合配体结构域、跨膜结构域和细胞质激酶结构域组成，其PTK活性受胞外结构域与配体的调节。配体与受体结合可诱导受体蛋白的二聚化，将受体胞质区酪氨酸残基磷酸化。 非受体酪氨酸激酶除有一段与前者同源的激酶结构域序列外，还有数个前体所不具备的保守区。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 因为Src亚家族非受体酪氨酸激酶以及许多PTK作用底物分子都存在被称为Src同源结构域（SH）的序列。所以又将激酶功能区称为SH1，而将另外两个区分别命名为SH2和SH3。 SH2由约100个氨基酸残基组成，能与带有磷酸酪氨酸的蛋白质结合， SH3由约60个氨基酸残基组成，参与将前者定为于质膜内侧或与细胞骨架蛋白相互作用，与SH2结合无关。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 在正常细胞中，pp60c-Src上的Tyr527被磷酸化并以头尾相连的缔合方式折入同一分子的SH2结构域中，从而抑制了PTK活性。pp60c-Src与靶分子PI3激酶，rasGAP等的缔合作用均涉及pp60c-SrcSH2结构域与PI3激酶及rasGAP分子上酪氨酸磷酸化区的结合。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 第三节 蛋白质磷酸化对基因转录的调控 5. 蛋白质磷酸化与细胞分裂调控 细胞通过p53及p21蛋白控制CDK（cyclin-dependent protein kinase）活性，调控细胞分裂的进程。 P21蛋白过量时，大量周期蛋白（cyclin）E-CDK2复合物与P21蛋白相结合，使CDK2丧失磷酸化PRb蛋白的功能。没有被磷酸化的PRb蛋白与转录因子E2F相结合并使后者不能激活与DNA合成有关的酶，导致细胞不能由G1期进入S期，细胞分裂受阻。 * 南京农业大学 生命科学学院 * 第一节 真核生物的基因结构与转录活性 * 南京农业大学 生命科学学院 * 4.2. DNA甲基化抑制基因转录机制 DNA的甲基化还会提高突变频率。真核生物中5-mC主要出现在5’-CpG-3’序列中，5-mC脱氨后生成的胸腺嘧啶（T），不易被识别和矫正。因此，特定部位的5-mC脱氨基反应，将在DNA分子中引入可遗传的转化（C→T）。若位点突变发生在DNA功能区域，就可能造成基因表达的紊乱。在多种癌细胞中，p53基因第273位密码子含CpG序列， 常由CGT突变为CAT或TGT（Arg→His或Cys）。 第一节 真核生物的基因结构与转录活性 * 南京农业大学 生命科学学院 * 4.3. DNA甲基化与染色体失活 雌性哺乳动物体细胞的两条X染色体中会有一条发生随机失活这是一种基因剂量补偿的机制。 以后的研究表明在给定的体细胞有丝分裂谱系中，有一条X染色体是完全失活并呈异染色质状态，而另一个细胞谱系中同一条X染色体又可以是活化的且呈常染色质状态。 X染色体的Xq13.3区段有一个X失活中心（X-inaction center，Xic），X-失活从Xic区段开始启动，然后扩展到整条染色体。 * 南京农业大学 生命科学学院 * X染色体失活过程模式图 第二节 真核基因转录机器的主要组成 * 南京农业大学 生命科学学院