真核基因转录调控.ppt

第四节真核基因转录调控的主要模式第63页,共88页，星期六，2024年，5月一、蛋白质磷酸化、信号转导及基因表达

蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或GTP上γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸残基上的过程，其逆转过程是由蛋白质磷酸酶催化的，称为蛋白质脱磷酸化。第64页,共88页，星期六，2024年，5月蛋白质的磷酸化蛋白质的磷酸化反应是生物体内存在的一种普遍的调节方式，在细胞信号的传递过程中占有极其重要的地位。已经发现在人体内有多达2000个左右的蛋白质激酶和1000个左右的蛋白质磷酸酶基因。第65页,共88页，星期六，2024年，5月蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程是生物体内普遍存在的信息传导调节方式，几乎涉及所有的生理及病理过程，如糖代谢、光合作用、细胞的生长发育、神经递质的合成与释放甚至癌变等等。第66页,共88页，星期六，2024年，5月蛋白激酶的种类根据底物蛋白质被磷酸化的氨基酸残基的种类可分为三大类：

1、丝氨酸/苏氨酸型。这类蛋白激酶使底物蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化。2、酪氨酸型。被磷酸化的是底物的酪氨酸残基。

第67页,共88页，星期六，2024年，5月3、是“双重底物特异性蛋白激酶（dual-specificityproteinkinase），既可使丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化又可使酪氨酸残基磷酸化。细胞受刺激以后，通过蛋白质磷酸化及一系列级联放大过程将胞外信号转化为细胞内信号，从而引起广泛的生理反应。第68页,共88页，星期六，2024年，5月二、激素的调控作用：激素诱导模式：真核生物内的调控信号来自体内激素，这些可扩散的物质称反式作用因子。许多类固醇激素（如雌激素、孕激素、醛固酮、糖皮质激素和雄激素）以及一般代谢性激素（如胰岛素）的调控作用都是通过启始基因转录而实现的。第69页,共88页，星期六，2024年，5月三、作用机制：靶细胞具有专一的细胞质受体，可与激素形成复合物，导致三维结构甚至化学性质的变化。经修饰的受体与激素复合物通过核膜进入细胞核内，并与染色质的特定区域相结合，导致基因转录的起始或关闭。研究发现，体内存在的许多糖皮质类激素应答基因都有一段大约20bp的顺式作用元件（激素应答元件），该序列具有类似增强子的作用，其活性受激素制约。第70页,共88页，星期六，2024年，5月靶细胞中含有大量激素受体蛋白，而非靶细胞中没有或很少有这类受体，这是激素调节转录组织特异性的根本原因。所有固醇类激素的受体蛋白分子都有相同的结构框架，包括保守性极高的、位于分子中央的DNA结合区，位于C端的有较强同源性的激素结合区和保守性较小的N端。该区的具体功能不详，但它的存在保证了转录的高效进行。第71页,共88页，星期六，2024年，5月研究还发现，如果糖皮质激素受体蛋白激素结合区的某个部分丢失，就变成一种永久型的活性分子，即无需激素诱导也有激活基因转录的作用。第72页,共88页，星期六，2024年，5月第五节基因转录后水平的调控第73页,共88页，星期六，2024年，5月一、不同剪接方式可产生不同的mRNA：组成型剪接、交替剪接；组成型剪接：大多数前体mRNA都含有多个内含子，他们常被有序的逐一切除，形成一个由各外显子连接而成的成熟mRNA，这种剪接方式称~。第74页,共88页，星期六，2024年，5月交替剪接（alternativesplicing)：来自同一个基因的前体mRNA中某个内含子5’端供点又可在特定条件下与另一个内含子的3’端受点进行剪接，从而删除这两个内含子及其中间的全部外显子和内含子。这样，一个前体mRNA就可因剪接方式不同产生多种mRNA，转译出多个不同蛋白质.剪接方式有3类类型1：不同5‘末端交替剪接类型2：不同3‘末端类型3：不同剪接方式第75页,共88页，星期六，2024年，5月二、RNA编辑：定义：转录后的RNA在编码区发生碱基插入，缺失或转换的现象。意义：纠正某些移码突变；构建或删除起始密码子、终止密码子；增减核苷酸扩充遗传信息。第76页,共88页，星期六，2024年，5月三、基因翻译水平的调控1.翻译多肽过程的调控：真核生物的许多组织或细胞