过程分子生物学2节.ppt

2 I 细胞分裂素信号转导途径 位于核内的应答调控因子RR根 d 核内应答调控因子的结构与功能 B型RR属于靶基因的转录激活因子，携带Myb样的DNA结合功能域和谷酰胺丰富的转录激活功能域。它们中的一些成员分 A型RR的功能是通过抑制组氨酸磷酸传递蛋白（HPTs）将磷酸基团交给B型RR而阻断靶基因的转录，它们介导了一个能控制细胞分裂素初始应答基因短暂诱导的负反馈 功能不同分为A型和B型两类： 系统，致使细胞重新设置和或精细调整其生理状态。 别控制靶基因的表达，另一些成员则激活ARR6基因的转录。 2J 信使系统的偶联与启动 细胞外信号分子，包括各种生长因子和细胞因子，它们与相应的受体结合，将信号转入胞内，这类信号分子称为第一信使。然而在神经介质及某些激素的信号转导过程中，还会出现小分子环化核苷酸，如cGMP、cAMP等，它们或通过与MAPK作用，或与其它蛋白因子作用，调控靶基因的转录启动。由于这些小分子化合物 在细胞质及细胞核中的可移动性，被称为第二信使。 2J 信使系统的偶联与启动 由cAMP介导的控制基因转录的 过程如下： a 第二信使分子cAMP介导的基因表达调控 cAMP激活位于核外侧的cAMP依 赖型蛋白激酶PKA； 活化了的PKA进入核内，在CRE结合蛋白（CREB）的丝氨酸残基上 磷酸化，并激活之； 激活了的CRE结合蛋白与靶基因调控区的cAMP应答元件（CRE）结 合，进而促进这些基因的转录。 2J 信使系统的偶联与启动 对基因转录启动至关重要的一大批蛋白质被装配成RNA聚合酶、一般转录因子、共激活因子、共阻遏因子、染色质重整因子、组蛋白乙酰化酶、脱乙酰化酶、磷酸激酶、甲基化酶，这些蛋白质存在于所有的真核生物细胞中，并帮助每个RNA聚合酶 II 分子启动基因转录。构成上述因子和转录机器的重要蛋白质大约有200-300种，它们的缺失虽然对细胞和生物个体是致死性的，但它们本身并不负责特定转录位 b 控制基因表达的第三信使 点的选择和调控。 2J 信使系统的偶联与启动 转录过程的调控依赖于另一类数量更多的蛋白质，在哺乳动物中大约有2000-3000种。这类蛋白质均拥有两个特征的功能域：一个是DNA结合域，另一个是转录激活域。它们协同共激活因子和转录机器启动基因特异性的转录，因此称为转录调控因子，从某种意义上来说它们是基因表达调控过程中的第三信使。这2000-3000种蛋白质的结合使用使得每个基因都至少对应一套特殊的调控因子，从而保证在合适的时间、合适的地点，以合适的蛋白质和合适的量对特定基因的转录 b 控制基因表达的第三信使 过程进行调控。 第三信使分子的分类 I 组成型活化的核内因子 II 条件性调控型转录因子 II A 细胞特异型发育因子 II B 信号特异型转录因子 IIA的因子在其表达时受到调控，但在合成后便不受控制 II B 1 甾体激素受体超家族 II B 2 被细胞内源性信号分子激 活的转录因子 II B 3 由细胞表面受体与配体相 互作用激活的转录因子 II B 3 a 存在于核内的转录因子 II B 3 b 潜伏于胞质的转录因子 2J 信使系统的偶联与启动 细胞内和细胞外的第一信使分子以下列四种基本形式激活 c 第一信使与第三信使之间的偶联 第三信使分子（转录调控因子）： 细胞内第一信使激活内源型因子 细胞外第一信使转导激活胞质潜伏型因子 细胞外第一信使转导激活质膜结合型因子 细胞外第一信使转导激活胞质效应型因子 第一信使激活第三信使的方式 所有的细胞生命都能正确识别和响应环境中的信号分子，事实上，细胞外信号分子种类的增加正好与细胞内应答反应的增加相匹配，这是多细胞生物进化的中心环节。信号转导途径和基因表达调控这两个极为重要和广泛的研究领域目前已合并在一起，并成为发育生物学、细胞生物学、分子生物学的关键命题。 由TRAF2介导的分支途径 TRAF2召集细胞凋亡蛋白-1的两个抑制剂cIAP-1和cIAP-2，对细胞实施抗凋亡作用；此外，TRAF2还能激活有丝分裂原激活的蛋白激酶的激酶的激酶（MAPKKK），如胞外信号调节型的激酶的激酶的激酶1（MEKK1）或凋亡刺激型激酶1（ASK1），它们通常以复合物的形式存在于受体的周围，进而激活一个激酶级联反应，最终导致c-Jun N端激酶（JNK）的激活，后者再使c-Jun磷酸化，并增强其转录刺激功能 由RIP介导的分支途径 RIP是一种蛋白激酶，起着最终激活转录因子NF-kB的功能，但RIP不是TNF诱导的NF-kB激活所必需的。NF-kB的激活过程依赖于磷酸化控制的泛