基因表达调控.ppt

几种不同的激素反应元件 激素 共同结合序列* 雄激素（androgen） GG(A/T)ACAN2TGTTCT 糖皮质激素 (glucocorticoid) GGTACAN3TGTTCT 维甲酸 (retinoic acid) AGGTCAN5AGGTCA 维生素D (vitamin D) AGGTCAN3AGGTCA 甲状腺激素 (thyroid hormone) AGGTCAN3AGGTCA 类维生素A （retinoid X＋） AGGTCANAGGTCANAGGTCANAGGTCA (三）真核基因阻遏蛋白以各种方式抑制转录 阻遏蛋白（repressor protein） 一些既有DNA结合域，也有与其它蛋白相互作用的抑制结构域。 也有一些基因阻遏蛋白没有DNA结合域，而是通过蛋白质-蛋白质间相互作用，调节基因激活蛋白及其它转录因子的作用。 ②基因阻遏蛋白与基因活化蛋白分别与DNA调节序列结合，但阻遏蛋白通过与活性蛋白的基因活化区域相互作用，使后者不能发挥活化作用； 真核细胞阻遏蛋白有更多可能的作用机制： ①结合沉默子或与基因活化蛋白竞争同一DNA调节序列； ⑤吸引组蛋白脱乙酰化酶。 ④补给阻遏性染色质重塑复合体（repressive chromatin remodeling complexes）； ③直接作用于通用转录因子； 一些真核细胞基因含有另一种启动子元件，称为起始子(initiator,Inr)，决定启动子的强度。 起始子共有序列： （5?）Y-Y-A+1-N-T/A-Y-Y-Y（3?）；Y代表胞嘧啶C或胸腺嘧啶T，N代表任意碱基，T/A代表T或A。 有一些编码蛋白质基因的转录可有多个起始点，可产生含不同5?末端的mRNA。 它们不含TATA盒或起始子，多在起始位点上游约100 bp内含有20?50个核苷酸的CG序列，被称做CpG岛（CpG island）。 这些基因大多为低转录基因，编码中间代谢酶的管家基因。 （二）启动子中的上游元件协助真核基因调节 GC盒(GC box) (GGGCGG) CAAT盒(CAAT box) (GCCAAT ) 启动子上游元件（promoter-proximal elements, 或upstream promoter elements）是一些位于TATA盒上游的DNA序列，与调节蛋白结合，调节通用转录因子与TATA盒的结合、RNA聚合酶与启动子的结合，以及转录起始复合物的形成，从而决定基因的转录效率与专一性。 常见的序列是： (三）远距离增强子促进RNA聚合酶II的转录 增强子（enhancer） 是能够结合特异基因调节蛋白，促进邻近或远隔特定基因表达的DNA序列；在酵母中，被称为上游活化序列（upstream activator sequences, UASs）。 增强子的作用通常与其所处的位置和方向无关。 增强子距转录起始位点的距离变化很大，从100 nt到50 000nt，甚至更大。但总是作用于最近的启动子。 增强子所处位置 在所调控基因的上游或下游，但主要位于上游。下游内含子当中，乃至下游最后外显子以外的序列也可含有增强子。 很多哺乳动物基因受一个以上的增强子调控。 （四）沉默子可抑制基因的转录 负性调节元件——沉默子（silencer） 有些DNA序列既可以作为正性，又可以作为负性调节元件发挥顺式调节作用，这取决于细胞内存在的转录因子的性质。 有部分基因含有负性调节元件，当其结合特异转录因子时，对基因转录起阻遏作用。 二、转录因子是由不同的功能结构域构成的调节蛋白 转录因子（transcription factors, trans factor） 基因调节蛋白（gene regulatory proteins） 反式作用因子（trans-acting factors） 转录调节因子 (transcription regulation factors) 转录因子分为： 通用转录因子 特异转录因子 RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白质因子，为各类真核细胞所共有、通用，决定3种RNA转录的类别。 通过结合它的调节序列直接、或间接活化或阻遏特异基因的转录。 大部分转录因子是活化基因转录，至少有两个不同的功能结构域： DNA结合域（DNA-binding domain） 激活域（activation domain） 反式作用因子(trans-acting factors) 能直接、间接辨认和结合转录上游区段DNA（顺式作用元件）的蛋白质，从而影响基因表达 现已发现数百种 正调控反式作用因子 负调控反式作用因子 反式作用因子与顺式作用元件的相互作用 ——蛋白质与DNA的相互作用 同源结构域（homodomain） 螺旋－转角－螺旋 锌指