分子生物学20095的课件资料

分子生物学20095的课件资料第1页/共141页第六章基因表达的调控（下）2．真核基因表达的调控2.1真核基因表达调控的主要特点2.2DNA水平的调控2.2.1基因的丢失2.2.2基因扩增2.2.3基因重排2.2.4DNA的甲基化第2页/共141页2.3转录水平调控2.3.1Britten-Davidso模型2.3.2染色体结构对转录的影响2.3.3顺式作用元件与基因调控2.3.4反式作用因子与基因调控2.4转录后水平的调控2.4.1不同方式的拼接2.4.2RNA编辑2.4.3mRNA有效性的调控第3页/共141页2.5翻译水平的调控2.5.15′端帽子结构的识别2.5.2非翻译区的结构功能单元对翻译的影响2.5.3可溶性蛋白质因子对翻译的调控2.5.4反义RNA对翻译的影响2.6蛋白质的加工成熟2.6.1多肽的切割加工2.6.2多肽的有限水解2.6.3多肽的化学修饰2.6.4多肽的剪接第4页/共141页2．真核基因表达的调控原核生物与真核生物不仅在复杂程度上有很大差异，而且它们是沿着两种不同的演化途经发展的，前者结构小巧，表达高效；后者结构复杂，功能分化，调节准确。真核生物细胞内DNA含量远大于原核生物，其中很大部分是贮存调控信息的。核内的DNA和蛋白质以及RNA构成了以核小体为基本单位的染色质，其中DNA以很高的压缩比被组装。转录和翻译分别发生在细胞核和细胞质中，而且在转录和翻译后均存在复杂的信息加工过程。第5页/共141页真核细胞的基因一般不组成操纵子，即使某些基因连在一起，并受共同的调节基因的产物的调节，也不形成多顺反子mRNA，其mRNA的半寿期也较长。除酵母、藻类和原生动物等生物外，真核生物都是由多细胞组成的，多细胞真核生物是由不同的组织细胞构成的，从受精卵到完整个体要经过复杂的分化发育过程。这些特点使真核生物基因表达调控达到了原核生物不可能拥有的深度和广度。第6页/共141页原核生物和多细胞真核生物在基因表达调控上最大的差别在于：原核生物同一群体的每个细胞都和外界环境直接接触，它们主要是通过转录水平的调控以开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件（主要是营养水平的变化）。而对大多数真核生物来说，基因表达调控的最明显的特征是能在特定时间和特定的细胞中激活特定的基因，从而实现“预定”的、有序的、不可逆转的分化、发育过程，并使特定的组织器官行使不同的功能。第7页/共141页真核细胞基因表达调控的研究是在70年代后期才有所突破并逐步活跃起来的，近年来已积累了大量的资料，并已成为目前世界上最活跃的科研领域之一。尽管由于多细胞真核生物的复杂性，这方面的研究曾在过去很长一段时间内难以取得突破性进展，但随着基因工程和现代生物技术如体外DNA重组、DNA和RNA杂交、定向诱变、PCR合成及分子克隆等的发展和应用，目前已经对许多高等真核生物的基因调控作用出了令人满意的解答。第8页/共141页真核生物基因表达调控根据其性质可分为两大类：一是瞬时调控或称为可逆性调控，它相当于原核生物对环境条件变化所作出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平升降时以及细胞周期不同阶段中酶活性和浓度的调节。二是发育调控或称为不可逆调控，是真核基因调控的精髓部分，它决定了真核细胞生长、分化、发育的全部过程。根据基因表达调控的层次性可分为染色体水平调控、转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控及蛋白加工水平的调控等。

第9页/共141页2.1真核基因表达调控的主要特点

真核基因与原核基因相似，转录的调节都是基因表达调控的主要控制点，真核生物与原核生物也共用一些调控机制，但真核基因表达调控至少在以下几点与原核基因不同。第10页/共141页⑴原核细胞的染色体是裸露的DNA，而真核细胞中染色体则是DNA和组蛋白紧密结合形成核小体。所以，在原核细胞中染色体的结构对基因表达没有明显的调控作用，而真核细胞中这种作用是明显的。例如，有许多实验证明，活泼转录区的核小体结构与不转录区的核小体结构有所不同，表现为：①转录区核小体的结构已不完整，这种不完整可能使调控蛋白更易于结合，或者是由于调控蛋白的结合引起了核小体结构的不完整。第11页/共141页②正在转录的染色体DNA的甲基化程度（主要是胞嘧啶的甲基化）降低。③正在转录的染色体趋向于缺乏组蛋白H1，核心组蛋白也发生乙酰化等变化。在体外将组蛋白加到真核DNA中实现染色体再造的实验证明，裸露DNA转录的速度比再造核小体的转录速度要快得多。第12页/共141页⑵

在原核基因转录的调控中，既有用激活物的正调控，也有用阻遏物的负调控，二者同等重要。在真核细胞中虽然也有正调控成分和负调控成分，但迄今为止已知的主要是正调控，而且一个真核基因通常有多个调控序列，必须有多个激活物同时特异的结合上去才能启动基因的转录。真核细胞基因的表达普遍采用正调控的原因可能有两个方面：第13页/共141页①由于真核基因组比原核基因组大得多，因而调控蛋白在DNA上的非特异性结合便成为一个很重要的问题。随着基因组的加大，一个能非特异性结合蛋白质的DNA序列在不适当位置上随机出现的可能性也在加大。在这种情况下，能够保证被调控基因特异表达的方法之一就是使用多个调控蛋白。因为特异结合几种不同调控蛋白的DNA序列，能够以适当的有功能方式排列在一起的随机发生的可能性几乎是没有的。第14页/共141页然而用多种蛋白调控一个基因的表达就必须都是正调控机制才能做到特异的调控，因为如果用几种阻遏物进行调控，则只要结合上一种就足以封阻基因的转录。而用几种正调控蛋白，则这些蛋白质必须同时结合在DNA序列上形成复合物才能启动转录，这样就保证了基因的特异性表达。现在看来，一个多细胞生物基因的调控位点（即调控蛋白特异性结合的序列）平均至少是5个。第15页/共141页②由于真核细胞基因组所含的基因数目很多，但高度分化了的不同细胞中，每种细胞只需表达一小部分。例如，人的基因组中大约含有106个基因，但在不同的细胞中却只表达其中不同的一小部分，如果是负调控，则任何细胞都需要合成106种不同的阻遏蛋白，而且它们的浓度必须达到足以特异地结合在调控位点上，以封阻每个基因的表达。而采用正调控，则由于每种细胞的大部分基因通常是不表达的（即RNA聚合酶不结合在启动子上），表达的仅为一小部分，因此每种细胞仅合成它需要的一小套激活蛋白就可以了，这就大大减轻了细胞合成蛋白质的负担。第16页/共141页⑶原核细胞基因的转录和翻译通常是在同一空间和时间进行的，即在转录尚未完成之前翻译就已开始。而真细胞基因的转录是在细胞核中进行的，生成的的初始转录物要在核内加工为成熟的mRNA，然后将mRNA转运到胞液中进行翻译，所以，真核细胞基因的转录和翻译是在不同的空间和时间进行的，从而使真核基因的表达有多种转录后的调控机制。这种在不同水平上进行调节的机制称为多级调节系统。第17页/共141页DNA1.DNA水平的调控2.转录水平的调控原初转录物3.转录后加工的调控成熟mRNA细胞核细胞质4.转运调控mRNA蛋白质前体5.翻译水平的调控mRNA降解物6.mRNA降解的调控活性蛋白质7.翻译后加工的调控核膜第18页/共141页⑷真核生物大都为多细胞生物，在个体发育过程中发生细胞分化后，不同细胞基因表达的情况是不一样的，即有细胞特异性和组织特异性。因而真核基因的表达有组织特性的调控机制。

第19页/共141页2.2DNA水平的调控

从一个受精卵发育成完整的个体需要经过许多特定程序的步骤，此过程中分化的细胞经分裂后仍然维持其分化状态，表现出细胞具有某种“记忆”。在DNA和染色体水平上发生的一些永久性变化，例如染色体DNA的断裂、某些序列的删除、扩增、重排和修饰以及异染色体化等，改变了基因组和染色体的结构，使胚原型基因组转变为分化的、表达活性的基因组。所有这些通过改变DNA序列和染色体结构，从而影响基因表达的过程均属于DNA水平的调节。第20页/共141页然而，现在知道高等生物的细胞具有全能性。植物的体细胞和生长尖细胞可以离体培养成完整植株，花药细胞可以培养成单倍体株；高等动物的体细胞也能克隆出完整的个体，这些实验的成功都充分证明了它们细胞核的全能性。第21页/共141页一般说来，低等动物发育过程中细胞的决定和分化常通过基因组水平的加工改造来实现；高等动物对于分化后不再需要的基因则采取异染色体质化的方式来永久性的加以关闭。但在高等生物中依然可以看到基因组序列的某种重排现象，例如产生抗体的淋巴细胞在发育过程中有明显的基因重排。转位因子能引起基因序列和表达的改变，而转位频率又受到发育阶段和组织分化的影响，可能转位因子在发育过程中起着某种作用。第22页/共141页此外，当基因组发生重排时，可能引起严重的后果，例如细胞的癌变与原癌基因的突变和异常表达有关。因此，转录前水平的调控，特别是基因重排，引起了人们的极大关注。第23页/共141页2.2.1基因的丢失

在细胞分化时，消除某些基因活性的方式之一就是从细胞中除去这些基因。某些低等真核生物，如蛔虫和甲壳类的水剑蚤，在其发育早期的卵裂阶段，所有分裂细胞除一个之外，均将异染色质部分删除掉，从而使染色质减少一半。而保持完整基因组的细胞则成为下一代的生殖细胞。推测所删除的DNA仅对生殖细胞是必需的。在此过程中DNA必定发生切除并重新连接。第24页/共141页原生动物四膜虫含有一个大核和一个小核，大核由小核发育而来。大核为营养核；小核为生殖核，无转录活性。在核发育过程中有多处染色质断裂，并删除约10%的基因组DNA，有些部位DNA切除后两端又重新连接。在删除这些序列之前基因并不表现转录活性，删除之后即成为表达型的基因。因此，推测这些被删除序列的存在可能抑制了基因正常功能的表达。第25页/共141页2.2.2基因扩增

基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性大量增加的现象，它使得细胞在短期内产生大量的基因产物以满足生长发育的需要，是基因活性调控的一种方式。某些脊椎动物和昆虫的卵母细胞为贮备大量核糖体以供卵细胞受精后发育的需要，通常都要专一性地增加编码核糖体RNA的基因（rDNA）。第26页/共141页例如，非洲爪蟾的卵母细胞中原有rRNA基因（rDNA）约500个拷贝，在减数分裂Ⅰ的粗线期，这个基因开始迅速复制，到双线期它的拷贝数增至约200万个，扩增4000倍，可用来合成1012个核糖体，以满足卵细胞分裂期间和胚胎期间合成大量蛋白质的需要。扩增后的新生rDNA并不是一条长链，而是形成许多环状的小分子。当胚胎开始后，这些rDNA失去需要而逐渐消失。这种基因扩增的详细机制还不清楚，但可能是类似于大肠杆菌中的质粒所进行的滚动环式复制。第27页/共141页原生动物纤毛虫的大核在发育过程中也要扩增rDNA，这些rDNA以微染色体的形式大量存在于大核内，昆虫在需要大量合成和分泌卵壳蛋白质时，其基因也先行专一的扩增。此外，在癌细胞中也检查出了癌基因的扩增。

第28页/共141页2.2.3基因重排

基因重排是指基因与基因或DNA位点的跨距离连接（即基因间重排）或指基因内部不同区域间的跨越连接（即基因内重排）。基因重排是真核基因表达转录前调节的一种重要方式。典型的例子是免疫球蛋白结构基因表达的调控。当抗原侵入机体时，淋巴就会分化形成浆细胞，产生与专一抗原相对应的专一性抗体。在细胞分化过程中发生了基因重排。第29页/共141页我们知道免疫球蛋白是由两条相同的轻链和两条相同的重链组成，这些肽链上有恒定区（C区）和可变区（V区），中间由J区和D区连接。不同抗体的差异来自V区的不同，V基因、C基因和J基因在小鼠胚胎细胞中是相距较远的，在接触抗原后的细胞分化过程中，VJC基因通过染色体内重组发生基因重排并连接起来（如图5-15）不同的排列重合就对应于不同的抗体产生。由于V基因有300种，J基因有4种，H基因有300种，D基因有10种，这样轻链和重链的重合就有上百万种，对应于抗体的多样性。第30页/共141页那么，什么原因使免疫球蛋白基因活化并发生重排呢？这可能是因为J和C基因之间存在着一个增强子（enhancer），它使基因活化并得以重排。基因重排可将远距启动子的基因移至距离启动子的恰当位置，使基因启动；也可将某些基因连接在增强子的序列附近，加快某些基因的转录。

第31页/共141页2.2.4DNA的甲基化

DNA的碱基可被甲基化，主要形成5-甲基胞嘧啶和6-甲基腺嘌呤。DNA的甲基化可关闭某些基因的活性。DNA甲基化的程度与其转录活性有密切的关系，通常染色质的活性转录区无或很少甲基化，非活性区则甲基化程度很高，而且生物机体不同发育阶段和不同组织DNA甲基化的方式不同。实验也证明，将克隆的DNA微量地注射到爪蟾卵细胞或培养的哺乳动物细胞核内，甲基化的基因不被表达，而未甲基化的基因则可以表达。第32页/共141页近年来，对DNA甲基化作为基因表达调节的控制环节这一概念已得到愈来愈多实验的支持，在生物发育和分化过程中，DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化能诱导基因的重新活化。许多研究表明，DNA甲基化作用能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性以及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制着基因表达。

第33页/共141页2.3转录水平调控

真核基因调控主要是在转录水平上进行的，这一点与原核生物是类似的。但真核生物没有原核生物那样的操纵子结构，真核基因转录的调控受特定顺式作用元件（cis-actingelement，如增强子）和反式作用因子（trans-actingfactor，或称跨域作用因子，如转录因子）的调控，反式作用因子一般是可扩散的物质，它们结合在顺式作用元件上起作用。第34页/共141页真核基因转录水平的调控就是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相互作用来实现的。由于真核生物的转录主要在常染色质上进行，因此染色质的结构状态和特定DNA链松弛或解旋、DNA空间结构的变化等也在转录调控上起重要作用。第35页/共141页真核生物RNA聚合酶的有效性也是研究转录调控不可忽视的一个方面，因为该酶的总量、活性及对启动区的专一性等都受到严密的控制。与RNA聚合酶密切相关的转录启动区决定着转录的起始和起始频率，是转录调控的中心。在讨论真核基因转录水平的调控之前，我们首先介绍一下目前比较流行的Britten-Davidso模型，以便对单拷贝基因的调控有一个轮廓性的了解。

第36页/共141页2.3.1Britten-Davidso模型

1969年Britten和Davidso提出了真核生物单拷贝基因转录调控的模型（图5-16）。他们认为整合基因的5′端连接着一段具有高度专一性的DNA序列，称为传感基因（sensorgene），当它和某种信号分子（如激素-蛋白质复合物等）相互作用时，就激活了整合基因的表达，产生具有生物活性的RNA或者蛋白质分子。这个激活因子与受体基因（receptorgene）相互作用，启动结构基因表达。第37页/共141页在这个模型中，所谓整合基因相当于原核生物中的调节基因，受体基因类似于操纵基因，传感基因与大肠杆乳糖操纵子的cAMP-CAP结合位点相似，而结构基因则相当于原核生物中的结构基因。

第38页/共141页如果许多结构基因的邻近位置上同时有相同的受体基因，那么这些基因就会受同一种激活因子的控制而表达，这些基因就归属于一个组。如果有几个不同的受体基因与一个结构基因邻近，可被不同的激活因子所激活，那么这个结构基因就会在不同的情况下表达。如果一个传感基因可控制几个整合基因，那么一种信号分子就可以通过一个相应的传感基因激活几个组中的基因。这样，就可以把一个传感基因所控制的全部基因归为一套。第39页/共141页Britten-Davidso模型特点在于：许多基因可以同时被调控，它的调节单位（整合基因和受体基因）可能是一些重复性的DNA序列。但遗憾的是验证这个模型的正确性远比设计这个模型要复杂、困难得多。但真核生物基因组中度重复序列和单拷贝序列的排布方式说明Britten-Davidso模型有一定的合理性。第40页/共141页例如，α和β血红蛋白的结构基因就是单拷贝DNA序列，邻近这些结构基因的一些中度重复的DNA序列，包含了各种不同的调节基因，如果按Britten和Davidso的设想，可能还会有传感基因、整合基因或受体基因。第41页/共141页2.3.2染色体结构对转录的影响

真核基因的转录是在常染色体上进行的。转录之前，染色质常常会在特定的区域被解旋或松弛，形成自由的DNA。这些变化可能包括核小体结构的消除或改变，DNA本身局部的变化，如双螺旋的局部超旋或松弛，DNA从右旋型变为左旋型（Z-DNA）等。这些变化可导致结构基因暴露，促进转录因子与启动区DNA的结合，从而启动转录。

第42页/共141页2.3.2.1活跃状态染色体对DNA酶Ⅰ敏感用DNA酶Ⅰ处理各种组织的染色体时，发现处于活跃状态的基因比非活跃状态的DNA更容易被DNA酶Ⅰ降解。例如，用DNA酶Ⅰ处理精制的染色质时，DNA被降解为约200bp大小的均一片段，反映出了核小体的基本结构单位；但若用DNA酶Ⅰ处理活跃区的染色质，则降解后的片段较小，而且呈不均一性，说明这些区域对DNA酶Ⅰ更为敏感，称为DNA酶Ⅰ的超敏感位点（hypersensitivesite）。第43页/共141页进一步研究发现，每个活跃转录的基因都有一个或几个DNA酶Ⅰ的超敏感位点，它们大多位于基因的5′端启动子区，少数在其它位置，如转录单位的下游。每个超敏感位点是一段长约100~200bp的DNA序列，而非活跃态基因的5′相应位点却不表现对DNA酶Ⅰ的敏感性。第44页/共141页那么是什么原因使活跃状态的DNA更容易受DNA酶的攻击而降解呢？实验证明，非组蛋白HMG至少是造成活跃基因对DNA酶Ⅰ超敏感的因素之一，因为去除HMG的活化染色质即失去对DNA酶Ⅰ的敏感性，而重新加入HMG后染色质便可恢复对DNA酶Ⅰ敏感性。第45页/共141页进一步用专门切割单链的核酸酶处理超敏感位点，证明该位点至少有一部分启动子DNA解旋成单链，从而不能继续缠绕在核小体上，使启动子“裸露”于组蛋白表面，形成了对DNA酶Ⅰ的超敏感现象。这就说明正是由于HMG与启动子的结合导致了单链区的形成。超敏感位点的产生是染色体结构规律性变化的结果，正是由于这种变化，使DNA易与RNA聚合酶和其它转录调控因子相结合，从而启动基因表达。

第46页/共141页2.3.2.2组蛋白的乙酰化对染色体结构的影响

组蛋白是组成核小体单元的主要成分，包括H1、H2A、H2B、H3和H4。组蛋白是碱性蛋白质，赖氨酸和精氨酸含量可达25%。组蛋白乙酰化就是指在氨基末端保守的赖氨酸残基的乙酰化，如H4可在5、8、12或16位赖氨酸残基上乙酰化，导致16种可能的异构体。第47页/共141页组蛋白乙酰化的意义在于：①组蛋白乙酰可使染色质疏散，有利于转录因子的接近。组蛋白的高乙酰化与染色质的转录活性相一致，所以有促进基因表达的作用。②在DNA复制过程中某些赖氨酸残基的乙酰化与组蛋白的去位有关，有利于解开核小体。第48页/共141页组蛋白乙酰化是可逆的过程，它被一组称为乙酰基转移酶和脱乙酰化酶控制。1995年，人的乙酰基转移酶HAT的基因被首次克隆出来，但发现它主要在复制中起作用。1996年，人的HAT蛋白P/CAF得以鉴定，它与酵母转录激活物蛋白Gcn5高度同源，体外有转乙酰基作用。第49页/共141页有趣的是P/CAF可以结合到两个已知的密切相关的转录辅助激活物CBP（cAMP反应因子结合蛋白CREB的结合蛋白）和P300上，而这两种蛋白则可结合到转录因子如C-jun、Fos等上。这样，CREB结合在增强子部位，CBP又结合在CREB上，就可把P/CAF带到附近的核小体上，使核小乙酰化。核小体的乙酰化则使转录装置较容易地形成，从而启动基因的转录。所以，组蛋白的乙酰化是一个重要的基因表达调控因素。第50页/共141页真核生物DNA严密的染色质结构及其在核小体上的超螺旋缠绕，决定了真核基因的表达与DNA高级结构变化之间的必然联系。染色体结构的疏散以及DNA链的解旋等是许多真核基因起始转录的先决条件。然后，才通过顺式作用元件和反式作用因子的相互作用来激活转录。

第51页/共141页2.3.3顺式作用元件与基因调控

高等真核生物编码mRNA的基因在转录调控上往往需要两种顺式作用元件，即启动子和增强子。下面我们分别讨论启动子和增强子对转录的影响。第52页/共141页2.3.3.1启动子对转录的影响

真核基因启动子是指RNA聚合酶Ⅱ结合位点及其周围的转录控制序列。绝大多数启动子都有共同的结构模式（图5-17）。在-25~-35区有一段保守序列TATAA（T）A，称为TATA框（TATAbox）；在-70~-80区域有一段保守序列CCAAT，称为CAAT框（CAATbox）；在-80~-110含有GCCACACCC或GGGCGGG序列，称为GC框（GCbox）。习惯上，将TATA区上游的保守序列称为上游启动子元件（UPE）或上游激活序列（UAS）。

第53页/共141页TATA区和其它两个UPE的作用有所不同，前者的主要作用使转录精确地起始，如果除去TATA区或进行碱基突变，转录产物下降的相对值不如CAAT区或GC区突变明显，但发现所获得的RNA产物起始点不固定。CAAT区和GC区主要控制转录的起始频率，基本不参与起始位点的确定。CAAT区对转录起始频率的影响最大，该区任意一个碱基的改变都将极大地影响靶基因的转录强度，而启动区其它序列中一两个碱基的置换则没有太大的影响。第54页/共141页TATA区和相邻的UPE区之间的距离也影响着转录的强度。在TATA区和相邻的UPE区之间插入核苷酸会使转录减弱，在人类β-血红蛋白基因启动子区两个UPE序列之间插入15个核苷酸，该启动子完全失去功能。CAAT区和GC区相对于TATA区的取向（5′→3′或3′→5′）则对转录强度的影响不大。第55页/共141页尽管启动子区这3个保守序列都具有重要的功能，但并不是每个基因的启动子区都包含这3个序列。有些启动子不具有TATA区，其转录可有不同的起始点；有些启动子即无TATA区，也没有CAAT区，这类启动子不仅具有不同的转录起点，而且转录活性也低；也有些启动子不具有GC区。第56页/共141页一个启动子既然包括几个保守序列，而它们伸展的距离远远大于RNA聚合酶所能覆盖的范围，那么，它们是如何发挥作用，提高转录频率的呢？对这个问题有两种解释。第一种解释认为，RNA聚合酶首先与基因的5′上游较远端的作用位点相结合，然后移向起始区。与这种观点相悖的是，到目前为止还没有发现RNA聚合酶能够有效地与除了起始区之外的其它DNA序列相结合。第57页/共141页第二种解释认为，染色质的次级结构可能使某些线性DNA链上有一定距离的位点聚合在一起。持这种观点的科学家认为，RNA聚合酶结合区可以由那些不连续、但可以在DNA结合蛋白作用下收缩成团的特殊序列组成。这个模式指出，对于转录起始起决定性作用的可能是各个保守序列之间的距离，而非单个的保守序列。第58页/共141页2.3.3.2增强子对转录的影响

增强子是通过启动子来增强基因转录的一种远端基因表达调控元件，一般长度大约为50bp，大多为重复序列，其核心序列常由8~12bp组成。增强子的增强效应十分明显，一般能使转录起始频率增加10~200倍，有的可以增加上千倍，而且增强效应与其位置的相对取向无关，不论它以什么方向排列（5′→3′或3′→5′），甚至和基因相距3000bp，或在基因的下游或内部，均有增强效应。第59页/共141页SV40病毒的增强子是一个72bp的串联重复序列，其核心序列为GGTGTGGAAG，将它移动到此环状病毒基因组（5.2kb）的任何位置上都有作用，而且增强子不论位于编码链还是位于模板链上都有效。还有实验证明SV40病毒的增强子不仅促进自身基因的转录，而且能促进几乎任何通过重组技术与它相连的其他基因的转录，包括哺乳类、鸟类以及其它病毒的基因。目前在病毒、植物、动物和人类的基因组中均发现有增强子存在。第60页/共141页增强子有组织细胞特异性，它往往优先或只能在某种类型的细胞中表现功能。例如，免疫球蛋白基因的增强子在B-淋巴细胞中有效，而在其它细胞中无效。这是由于增强子需要有特异的激活物蛋白与之结合后才能促进转录，而这种蛋白质具有组织细胞特异性的缘故。在这方面了解最清楚的是媒介糖皮质激素发挥激素效应的增强子，糖皮质激素在细胞质中形成激素—受体复合物后再进入细胞核，并结合在糖皮质激素的增强子上，从而引发一套独特的基因表达，其结果表现出糖皮质激素的生理效应。第61页/共141页可见糖皮质激素增强子仅在具有糖皮质激素受体的细胞中才能发挥作用。由此人们推测，感染真核细胞的病毒DNA中应该含有能被宿主细胞特异蛋白质活化的增强子。事实也是如此，例如小鼠乳腺肿瘤病毒（MMTV）的DNA中含有糖皮质激素增强子，因此，MMTV仅在那些正常情况下受到有关类固醇激素剌激的细胞（如乳腺上皮细胞）中才能茁壮成长，因为这些细胞中含有能活化其增强子的激素—受体复合物。病毒寄主范围有一定局限性的原因之一，也就是由于它们含有组织特异性和品种特异性的增强子。第62页/共141页现在看来，通常是那些由于外部剌激或分化状态所引起的诱导性基因才具有增强子，组成性基因一般不用增强子调控转录。增强子被用于表达组织特异性的基因，在很多情况下它是基因的组织特异性表达的原因。第63页/共141页增强子为什么能在距离基因很远的地方就能发挥作用呢？目前已提出两个一般的模式：①增强子序列提供了增强子结合蛋白进行结合的位点，一旦结合后，此蛋白沿DNA分子移动至转录因子以及RNA聚合酶结合的位点上以增强转录。支持这一模型的事实是：增强子在距离启动子很远时，其促进转录的作用下降。第64页/共141页②增强子与增强子结合蛋白结合后，增强子与启动子之间的DNA打圈，这样就使得增强子结合蛋白可结合到启动子上（或与结合在启动子上的蛋白质相结合），但它仍然与增强子序列结合，从而促进了转录。支持此模型的证据是增强子可与被它促进的基因不在同一DNA分子上，仅通过蛋白质桥联在一起就能起到促进转录的作用。第65页/共141页关于增强子作用的模式还有：①通过激活一个DNA拓扑异构酶发挥远距离作用，此异构酶利用水解ATP获得的能量在大的DNA环中引入弯曲张力。②增强子可能结合到一些蛋白质上，使附近基因趋向核的某一特定区域，此区域集中了大量的转录因子。也许这几种可能性都有，而不是仅仅采用某一种模式。

第66页/共141页2.3.4反式作用因子与基因调控

反式作用因子是指能直接或间接地识别并结合在各顺式作用元件上，参与调控靶基因转录效率的的一组蛋白质，即转录因子。转录因子与顺式作用元件（启动、增强子）结合后，通过改变DNA分子的构象来影响转录。按功能特性可将转录因子分为三类：基本转录因子、转录激活因子和转录抑制因子。

第67页/共141页基本转录因子是RNA聚合酶Ⅱ结合启动子所必需的一组因子，为所有的mRNA转录起始所共有，包括TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡF和TFⅡH。这些因子对TATA框的识别及转录的起始是必需的。第68页/共141页一个基因转录装置所包括的元件示意图第69页/共141页真核基因的基本转录因子可能和原核基因RNA聚合酶的σ因子一样，赋予RNA聚合酶识别特异DNA序列并与之结合的能力。没有大量的转录因子，RNA聚合酶Ⅱ不可能识别真核生物数量巨大的启动子。第70页/共141页2.3.4.2转录激活因子

凡是通过蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA相互作用而起正调节作用的因子均是转录激活因子。例如，增强子结合因子就是典型的转录激活因子。转录激活因子通常有一个DNA特异结合结构域和一个或多个与其它调控蛋白相互作用的激活功能域，即DNA结合区和转录激活区。此外，很多转录因子还包含一个介导蛋白-蛋白相互作用（即二聚体化）的结构域-Leu拉链或螺旋-环-螺旋。按照激活功能域的特点，可将转录激活因子分为三类。第71页/共141页①富含Gln的激活功能域的因子

结合在真核基因启动子区GC框的因子spl蛋白属于这一类。spl蛋白的DNA结合域靠近羧基端，含有3个锌指。另外2个功能域负责转录激活，激活的机制尚不清楚，但这些功能域的显著特点是25%的氨基酸残基是Gln。第72页/共141页②富含Pro的激活功能域因子

结合在CAAT框上的因子属于此类，其中之一是CTF1，它的DNA结合域含有许多碱性氨基酸残基组成的α-螺旋，但没有螺旋-环-螺旋或锌指环结构，所以它与DNA结合的机制还有待于进一步搞清楚。它的激活功能域含量有20%以上的Pro残基。结合在CAAT框的另外一个蛋白质因子是C/EBP，含有2个激活功能域其中一个富含Pro残基，另一个则不属于我们所叙述过的功能域特征。C/EBP以二聚体的形式结合到DNA上，它是第一个被发现以Leu拉链形式实现二聚体化的蛋白质。第73页/共141页③富含酸性氨基酸残基的激活功能域因子

结合在UASG的激活序列上的GAL4属于此类。UASG是靠近酵母代谢半乳糖的酶基因的上游序列激活位点。GAL4在其DNA结合域靠近羧基端，有几个锌指结构。它的激活功能域的特点是含有许多酸性氨基酸残基，对GAL4的酸性激活功能域的肽序列进行置换实验表明，这个功能域的酸性性质是活化功能的关键。GAL4也以二聚体形式结合到DNA调控序列上，但其二聚体化并不是由Leu拉链或螺旋-环-螺旋结构介导的。第74页/共141页这些调节蛋白的激活功能域和DNA结合域常常完全独立地起作用。转录激活蛋白某个功能域的功能通常用一种称为功能域置换的实验来确定。例如，CTF1富含Pro的激活功能域用基因工程手段连接到spl的DNA结合域上，就可以得到一种与GC框结合并能激活转录的杂合蛋白。第75页/共141页GAL4的DNA结合功能域用类似方法被原核生物的LexA阻遏物的DNA结合域替代后，杂合蛋白则既不结合UASG，也不激活酵母的gal基因；但当UASG序列被LexA识别序列替代后，杂合蛋白可以正常地结合DNA并激活酵母的转录。通过类似的实验人们已经定位了许多调控蛋白的DNA结合功能域和激活功能域。第76页/共141页那么，转录激活因子是如何激活转录的呢？激活机制比较复杂，可能有以下几个方面：①与其它因子或蛋白质相互作用。如GAL4的酸性激活功能域可与任一RNA聚合酶Ⅱ或TFⅡD相互作用，提高RNA聚合酶起始转录的活性。第77页/共141页②竞争性的排阻组蛋白。转录因子与转录起始复合物的形成与稳定可竞争性的排阻组蛋白。③与核骨架蛋白质作用。与增强子的作用机制一样，转录因子的激活功能域与核基质结合后，可能将基因栓到核中那些具高浓度其它转录因子及其必需因子的区域，促进转录。第78页/共141页2.3.4.3转录抑制因子

有些转录因子与基因调控序列结合后可以抑制转录,称为转录抑制因子。例如，线虫基因的一个转录因子ces-2就属于此类。线虫的发育过程中，1090个细胞中的131个在遗传上是必然要死亡的（programedcelldeath，PCD，凋亡），这个过程在转录水平上受许多蛋白质因子的调控，其中ces-2控制着细胞的凋亡。第79页/共141页ces-2属于bZIP转录因子家族，含有一个DNA结合域和一个活化域。其DNA结合域富含Pro残基和酸性氨基酸残基，被称为PAR功能域，而活化域则有Leu拉链结构单元。ces-2与基因调控序列PAR/ces-2位点的结合抑制了ces-1的转录表达，而ces-1则被认为是一个直接或间接抑制凋亡基因活性的转录因子，这样，ces-2与调控序列的结合便通过抑制ces-1的表达而使细胞进入凋亡，线虫得以正常发育。如果ces-2突变，则线虫在发育过程中本应凋亡的细胞被保留下来，发育成变态的神经元，这对于线虫来说是一件“痛苦”的事情。第80页/共141页2.4转录后水平的调控

由于真核细胞有细胞质和细胞核之分，基因的转录和翻译有时空上的差别，而且真核基因是断裂基因，有外显子和内含子之分，所以其初始转录物要经过多种方式的加工后才能成为蛋白质生物合成的模板mRNA。同一基因的原初转录物经过不同的加工可生成不同的成熟mRNA，从而翻译出功能不同的蛋白质。第81页/共141页因此，基因转录后的加工等调控方式也是基因表达调控的一个重要方面。这种调控方式主要包括不同方式的拼接、RNA编辑以及mRNA的有效性。现已发现，这种不同方式的加工通常是发生在不同组织中的，这是基因的组织特异性表达的重要方式之一。

第82页/共141页2.4.1不同方式的拼接

同一基因的产物在不同的组织中进行不同的拼接，从而表达出不同的蛋白质。已知的有三种情况。第83页/共141页①由不同的启动子启动转录引起不同的拼接

例如，鸡肌球蛋白的轻链基因是单一的基因，但在心肌中表达出来的是一种类型的轻链，称为LC1，在砂囊肌中则表达出另一类型的轻链LC3，在骨骼肌中则两种类型都有。第84页/共141页考察其原因是由于此基因有两个TATA框，在心肌和砂囊肌中分别从不同的TATA框后开始转录，生成两种长度不同的转录物，然后由不同的拼接方式产生两种不同的成熟mRNA，从而表达出两种不同的轻链。由此可见，这两种轻链的不同在N端。第85页/共141页②不同加尾点的利用

例如，降钙素基因有两个加尾信号AATAAA，此基因的产物通过不同的拼接在甲状腺中表达为降钙素，在下丘脑中则表达为另一种蛋白质，由于此蛋白质的功能迄今还不明了，故称为降钙素基因有关蛋白（CGRP）。第86页/共141页现在还不清楚是如何发生不同拼接的，但由于有两个加尾信号，因而很可能是选择不同的加尾信号引起的。所以，降钙素和CGRP的差异在C端。第87页/共141页③内部外显子的不同选择

例如，鼠肌钙蛋白T的基因的原初转录物在加工成熟的两个mRNA分子中，5′和3′端都是相同的，但拼接时不同的细胞利用了不同的内部外显子（α或β），从而表达出不同的蛋白质。所以，这两种蛋白质的差别在内部。第88页/共141页2.4.2RNA编辑

RNA的编辑是指在mRNA中含有了不是其相应基因编码的核苷酸。由于这种编辑常常发生在编码一个蛋白质的开放读框内，因而翻译产生的蛋白质与其基因（DNA）编码的氨基酸顺序不完全符合，所以这种编辑一定是很特异和精确的，这样才能生产出特定功能的蛋白质。目前对编辑的机制还不清楚，它的生理意义也不了解。第89页/共141页例如：载脂蛋白B是脊椎动物血液中低密度脂蛋白的一种多肽成分，它有两种形式，在肝中合成的载脂蛋白B称为apoB-100（相对分子质量为513000），在小肠中合成的称为apoB-48（相对分子质量为250000）。经研究发现这两种蛋白质的mRNA都是14kb长，是由同一基因产生的，但只有apoB-100mRNA的序列与基因相同，而在apoB-48mRNA中有一个C变成了U，从而使在apoB-100mRNA中本来是谷氨酰胺的密码子变成了apoB-48mRNA中的一个终止密码子，使apoB-48的翻译在此终止，所以其相对分子质量比apoB-100小多了。

第90页/共141页由于已经证明，apoB-48和apoB-100的mRNA是由相同的基因转录产生的，但在小肠中apoB-48mRNA的核苷酸序列与基因不同，所以是编辑的结果。已有实验证明这种编辑发生在转录之后。可见这种编辑是有组织特异性的，编辑的结果可使同一基因在不同的组织中表达出不同的蛋白质。第91页/共141页2.4.3mRNA有效性的调控

真核生物能否长时间及时地利用成熟的mRNA分子翻译出蛋白质以供生长发育的需要，是和mRNA的稳定性以及屏蔽状态的解除有关的。所谓mRNA的稳定性，实际上就是mRNA的寿命。原核生物mRNA的半衰期很短，平均大约3min。高等真核生物迅速生长的细胞中mRNA的半衰退期平均3h。在高度分化的终端细胞中许多mRNA极其稳定，有的寿命长达几天，加上强启动了的转录，使一些终端细胞特有的蛋白质合成达到惊人的水平。第92页/共141页例如，家蚕丝心蛋白基因具有很强的启动子，几天内即可转录出105个丝心蛋白mRNA，而它的寿命长达4d，每个mRNA能重复翻译出105个丝心蛋白，这说明mRNA寿命的延长是mRNA有效性的一个重要方面。第93页/共141页此外，mRNA屏蔽状态的解除与否，也直接影响mRNA作为蛋白质合成模板的功能。高等真核生物卵细胞中有许多mRNA以核糖核蛋白颗粒（RNP）的形式存在，这种状态下的mRNA不能被翻译。这些不活跃的mRNA称为屏蔽mRNA（maskedmRNA）。受精几分钟后，屏蔽mRNA被激活而开始翻译。因此，RNP中的蛋白质是否屏蔽着与它结合的mRNA，也在很大程度上影响了mRNA的模板活性。第94页/共141页有科学家把海胆卵细胞悬浮在0.35mmol/LNa+缓冲液中，发现所分离的RNP具有mRNA的活性。研究认为，受精时Na+离子浓度影响了RNP的稳定性，使其中的mRNA解离或脱屏蔽，从而发挥其生物学功能。

第95页/共141页2.5翻译水平的调控

在真核细胞和原核细胞中都存在着基因表达翻译水平的调节，而且由于真核生物的mRNA寿命比较长，因而其翻译水平的调控更为重要。真核基因翻译水平的调控主要表现在蛋白质合成起始速率的调节、mRNA的识别等方面。

第96页/共141页2.5.15′端帽子结构的识别

真核生物mRNA的5′端都有帽子结构，帽子结构与mRNA的蛋白质合成效率之间关系密切。例如，大鼠有两个等量表达的胰岛素基因1和2，但在β肿瘤细胞中，这一平衡被打破，胰岛素1的产量是胰岛素2的10倍左右。研究表明，这是由于胰岛素2的mRNA失去了5′端帽子结构，因此抑制了它作为模板合成蛋白质的过程。第97页/共141页那么，蛋白质合成起始时如何识别5′端帽子结构呢？研究表明，细胞内存在着能与mRNA5′端帽子结构相互作用、专一性识别帽子结构的蛋白质，称之为帽子结合蛋白（CBP）。其中，CBPⅠ能促进有帽子结构的mRNA翻译，但对没有帽子结构的mRNA无效；CBPⅡ是能在高盐浓度下稳定存在的复合物，它由三种多肽成分组成，其中第一种是CBPⅠ，第二种是相对分子质量为2.2×105的未知功能多肽，它可能就是eIF-4A。CBPⅡ又称为eIF-4F，它也有促进有帽子mRNA翻译的功能，在体外能使球蛋白mRNA的翻译达到最高峰。第98页/共141页2.5.2非翻译区的结构功能单元对翻译的影响

在mRNA非翻译区存在着一些结构和功能单元序列，对基因表达的调控起着重要的作用。如高等生物中的负责铁吸收和铁解毒的转铁蛋白受体（TfR）和铁蛋白的mRNA上存在的顺式作用元件，称为铁应答元件（IRE），IRE与IRE结合蛋白（IREBP）的相互作用就控制了这两个mRNA的翻译效率。第99页/共141页当细胞处于缺铁或高铁水平时，产生两个数量级的蛋白质水平差异。位于5′端非翻译区的IRE控制了铁蛋白mRNA的翻译，去掉这个IRE可造成铁蛋白的永久性高水平翻译。第100页/共141页当细胞缺铁时，IREBP与IRE具有高亲合力，两者的结合有效地阻止了铁蛋白mRNA的翻译，与此同时，TfRmRNA上的3′端非编码区中的5份不完全一样的IRE也与IREBP特异结合，有效地阻止了TfRmRNA地降解，使mRNA趋于稳定，促进了TfR蛋白的合成，可有效地转运铁。反之，当铁水平高时，则翻译出铁蛋白，且转铁蛋白受体的mRNA易于降解。第101页/共141页2.5.3可溶性蛋白质因子对翻译的调控

许多可溶液性蛋白质因子，即起始因子，对蛋白质合成的起始有着重要的作用。科学家们发现，这些蛋白质因子的修饰影响着翻译的起始。第102页/共141页①eIF-2磷酸化对翻译起始的影响

人们在研究网织红细胞抽提物的蛋白质合成时发现，在有血红素时，网织红细胞的抽提物能够迅速合成血红蛋白的蛋白质部分—珠蛋白，但当血红素耗尽时，珠蛋白的合成便停止。此调控作用的生理意义在于协调血红素和珠蛋白的合成，有效地避免多余的珠蛋白存在，因为未与血红素结合的珠蛋白是极易变性的。第103页/共141页为什么缺乏血红素时珠蛋白的合成便停止呢？研究发现，在缺乏血红素时突然产生一个蛋白质合成的抑制物，称为血红素控制的抑制物（HCI）。后来证明此抑制物是一个蛋白激酶，在有血红素时HCI处于无活性状态，在没有血红素时HCI活化，的HCI能催化eIF2磷酸化。第104页/共141页eIF2可与GDP结合成GDP型，也可与GTP结合成GTP型。在形成80S起始复合物时，eIF2是以GDP型从40S亚基上释放出来的，只有当它转变成GTP型时，才能结合上met-tRNAMet以起始另一轮蛋白质的合成。用GTP交换eIF2上GDP的反应是由鸟苷酸交换因子（GEF）催化的，然而，如果eIF2被血红素控制的蛋白激酶磷酸化后，它与GEF的亲合力就非常高，以致形成一个不可逆的复合物，因此磷酸化的eIF2分子就再也不能起始蛋白质合成了。第105页/共141页而且此复合物又束缚住了GEF，GEF的含量比eIF2少得多。所以，仅有30%的eIF2磷酸化后，就足以引起蛋白质合成的完全停止。磷酸化的eIF2可在特异的磷酸酶作用下去掉磷酸基而恢复其功能。已有证据表明，在其它细胞中也有利用不同的激酶使eIF2磷酸化以调控蛋白质合成的事实。第106页/共141页②CBPⅡ活性与翻译的起始在脊髓灰质炎病毒感染的HeLa细胞中，有帽子结构的宿主mRNA的翻译受阻，宿主蛋白质合成迅速停止，但没有帽子结构的脊髓灰质炎病毒mRNA的翻译却不受影响。研究表明，宿主细胞CBPⅡ的失活是导致这种mRNA选择性翻译的主要原因。如果在这种感染细胞抽提液的蛋白质合成体系中加入由兔网织红细胞提取的CBPⅡ，则可恢复的帽子mRNA的翻译活性。但是添加CBPⅡ对脊髓灰质炎病毒mRNA的翻译没有影响。第107页/共141页目前还不了解脊髓灰质炎病毒感染后CBPⅡ失活的机制，一般认为CBPⅡ中功能不明的2.2×105的多肽分解为1.0×105~1.3×105片段是一个主要原因。与脊髓灰质炎病毒同属细小核糖核酸病毒群的鼻病毒14也有使CBPⅡ失活的功能，但是却没有引起CBPⅡ中2.2×105蛋白质组分的分解，所以认为这一病毒关闭宿主蛋白质合成的机制是与脊髓灰质炎病毒不同的。第108页/共141页在蛋白质合成过程中，特别是在起始反应中，mRNA的可翻译性起着决定性作用，其5′端的帽子结构、二级结构、与核糖体RNA的互补性、起始密码子附近的核苷酸序列以及非编码区的结构域单元等都是蛋白质翻译的信号系统。蛋白质的生物合成调控，就是通过mRNA所固有的这些信号与一些可溶性的蛋白因子（如起始因子、延伸因子等）或者与核糖体之间的相互作用而实现的。第109页/共141页2.5.4反义RNA对翻译的影响

真核细胞中也存在反义RNA调节系统。如有些mRNA自身可形成分子内的碱基配对，从而控制自身的翻译，这也属于广义上的反义RNA调节。一外较好的例证是c-myc基因。这是一个细胞癌基因，它活化后可导致柏基特（Burkitt）淋巴瘤，但正常情况下它处于非活化状态。第110页/共141页这个基因有3个外显子，它的第一个外显子不编码肽链，c-MYC蛋白质的第一个起始密码子位于基因的第二个外显子中，而且第一个外显子中有一段序列与第二个外显子中的部分序列互补，这样，第一个外显子与第二个外显子就通过分子内碱基配对形成茎环结构，这种结构在正常生理条件下就存在。由于蛋白质的生物合成必需起始于此处，因而这个结构就阻断了蛋白质的合成。第111页/共141页当基因发生转位时，第一个外显子失丢，就不能再与第二个外显子形成茎环结构，使蛋白质合成得以进行，基因被活化，从而导致柏基特淋巴瘤。此外，鼠浆细胞瘤中也有这样的癌基因活化现象。第112页/共141页真核细胞中也有一些小分子质量的寡聚核苷酸充当反义RNA的作用。例如，有一些小分子质量的核RNA是从小鼠二氢叶酸还原酶基因的5′端转录出来的，但是它的转录方向与二氢叶酸还原酶基因的转录方向相反，这些RNA的开头顺序与二氢叶酸还原酶基因开头的10个核苷酸互补，所以可能是通过反义RNA的作用方式来调节蛋白质的生物合成。第113页/共141页反义RNA主要是与mRNA之间形成杂合分子，杂交位点常常包括mRNA分子与核糖体的结合位点和翻译起始密码子等部位，因而阻止了mRNA与核糖体的结合或使核糖体在mRNA分子上的迁移受阻，从而阻止蛋白质的翻译。第114页/共141页反义RNA调控机制的研究不仅具有重要的理论意义，而且还具有潜在的应用价值。例如，在目前成为研究热点的基因治疗研究中，就有许多应用反义RNA的例子。其中一个比较成功的例子是IGFⅡ的反义RNA治疗脑胶质瘤。在脑胶质瘤组织中，存在IGFⅡ的过高表达，而且证明这种过高的自分泌表达与肿瘤的发生及发展有密切关系。第115页/共141页1992年，Ilan研究小组利用基因体外重组技术构建了IGFⅡ的反义基因载体，并导入胶质瘤细胞，发现可以有效地抑制胶质瘤细胞的生长及成瘤性。用IGFⅡ反义基因技术治疗脑胶质瘤已通过了美国FDA的批准，进入临床实验阶段。反义RNA在植物新品种的选育中也有广泛应用。第116页/共141页例如，将控制乙烯合成的ACC氧化酶基因的反义RNA导入甜瓜的基因组中，这种改良的甜瓜中乙烯产量便会大大降低（为对照水平的1%），而乙烯是植物成熟剂，所以这种甜瓜果皮呈现绿色，25℃存放10天后，果皮仍是绿色且形状保持良好。

第117页/共141页2.6蛋白质的加工成熟真核生物的基因经过转录及转录后加工、mRNA的修饰、蛋白质合成等生物化学过程后，终于生成基因产物。但是，基因表达的任务至此还不能算是完成了，因为初生成的原始状态的蛋白质大多数是没有生物学活性的，必须经过一系列加工才能成为有活性的蛋白质。

第118页/共141页2.6.1多肽的切割加工多肽的切割加工主要有两个内容，一是与蛋白质分泌有关的切割，二是与蛋白质活化有关的切割。真核细胞中，负责蛋白质合成的核糖体是与内质网相连接的。在许多负有特殊使命的细胞如胰腺、肝脏等组织细胞中，核糖体上所合成的蛋白质要从内质网进入高尔基体，在高尔基体中浓缩成酶原小粒，贮藏到分泌出去为止。第119页/共141页这一类分泌蛋白都有一个特点，在其N端都有一段被称为信号肽的小肽，一般由15~30个疏水氨基酸组成。带有信号肽的蛋白质称为前蛋白，例如乳球蛋白在带有信号肽时被称为前乳球蛋白。信号肽的特点是它的疏水性，它的作用使蛋白质进入内质网。第120页/共141页一旦蛋白质进入内质网，信号肽即被信号肽酶水解掉。切去信号肽后，蛋白质就变成了有生物学活性的蛋白质了。有些蛋白质只经过一次加工切去信号肽后还不够，还要经过第二次加工。如胰岛素在它含有信号肽时称为前胰岛素原，切去信号肽后称为胰岛素原，胰岛素原再加工后才能成为有生物活性的胰岛素。同样，胰蛋白酶也有这种情况。第121页/