真核生物基因表达的调控

第10章

真核生物基因表达的调控目前一页\总数一百一十二页\编于二十二点1单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控10.3真核生物转录水平上的基因表达调控10.4真核基因翻译水平上的调控Chapter10ControllingoftheGeneExpression目前二页\总数一百一十二页\编于二十二点2单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控10.3真核生物转录水平上的基因表达调控10.4真核基因翻译水平上的调控Chapter10ControllingoftheGeneExpression(Parttwo)Contents目前三页\总数一百一十二页\编于二十二点3单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类一、真核生物基因表达调控的特点二、真核生物基因表达调控的种类目前四页\总数一百一十二页\编于二十二点4单林娜制作原核生物的调控系统就是要在一个特定的环境中为细胞创造高速生长的条件，或使细胞在受到损伤时，尽快得到修复，所以，原核生物基因表达的开关经常是通过控制转录的起始来调节的。真核基因表达调控的最显著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，并使生物的组织和器官在一定的环境条件范围内保持正常功能。一、真核生物基因表达调控的特点目前五页\总数一百一十二页\编于二十二点5单林娜制作真核生物基因表达调控与原核的共同点：基因表达都有转录水平和转录后的调控，且以转录水平调控为最重要；在结构基因上游和下游、甚至内部存在多种调控成分，并依靠特异蛋白因子与这些调控成分的结合与否调控基因的转录。10.1真核生物基因表达调控的特点和种类目前六页\总数一百一十二页\编于二十二点6单林娜制作真核生物基因表达调控与原核的不同点：1、真核基因表达调控的环节更多：转录与翻译间隔进行，具有多种原核生物没有的调控机制；个体发育复杂，具有调控基因特异性表达的机制。2、真核生物活性染色体结构的变化对基因表达具有调控作用：DNA拓扑结构变化、DNA碱基修饰变化、组蛋白变化；3、正性调节占主导，且一个真核基因通常有多个调控序列，需要有多个激活物。10.1真核生物基因表达调控的特点和种类目前七页\总数一百一十二页\编于二十二点7单林娜制作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，它相当于原核细胞对环境条件变化所做出的反应。瞬时调控包括某种底物或激素水平的升降，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、发育的全部进程。二、真核生物基因表达调控的种类10.1真核生物基因表达调控的特点和种类目前八页\总数一百一十二页\编于二十二点8单林娜制作根据基因调控在同一事件中发生的先后次序又可分为：DNA水平调控Replicationalregulation转录水平调控transcriptionalregulation转录后水平调控posttranscriptionalregulation翻译水平调控translationalregulation蛋白质加工水平的调控regulationofproteinmaturation10.1真核生物基因表达调控的特点和种类目前九页\总数一百一十二页\编于二十二点9单林娜制作目前十页\总数一百一十二页\编于二十二点10单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控

10.3真核生物转录水平上的基因表达调控10.4真核基因翻译水平上的调控Chapter9ControllingoftheGeneExpression(Parttwo)Contents目前十一页\总数一百一十二页\编于二十二点11单林娜制作一、基因丢失二、基因扩增三、基因重排四、DNA的甲基化与基因调控五、染色质结构与基因表达调控10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控抗体分子的形成Ti质粒转座子目前十二页\总数一百一十二页\编于二十二点12单林娜制作一、基因丢失丢失一段DNA或整条染色体的现象。在细胞分化过程中，可以通过丢失掉某些基因而去除这些基因的活性。某些原生动物、线虫、昆虫和甲壳类动物在个体发育中，许多体细胞常常丢失掉整条或部分的染色体，只有将来分化产生生殖细胞的那些细胞一直保留着整套的染色体。目前，在高等真核生物（包括动物、植物）中尚未发现类似的基因丢失现象。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十三页\总数一百一十二页\编于二十二点13单林娜制作图马蛔虫受精卵的早期分裂马蛔虫2n＝2，但染色体上有多个着丝粒。第一次卵裂是横裂，产生上下2个子细胞。第二次卵裂时，一个子细胞仍进行横裂，保持完整的基因组，而另一个子细胞却进行纵向分裂，丢失部分染色体。体细胞生殖细胞10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十四页\总数一百一十二页\编于二十二点14单林娜制作840图小麦瘿蚊的染色体丢弃瘿蚊卵跟果蝇相似（始核分裂胞质不分裂），其卵的后端含有一种特殊的细胞质极细胞质核→保持了全部40条染色体→生殖细胞其他细胞质区域核→丢失32条、留8条→体细胞10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十五页\总数一百一十二页\编于二十二点15单林娜制作二、基因扩增基因扩增是指某些基因的拷贝数专一性增大的现象，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。如非洲爪蟾卵母细胞中rDNA的基因扩增是因发育需要而出现的基因扩增现象。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十六页\总数一百一十二页\编于二十二点16单林娜制作发育或系统发生中的倍性增加在植物中普遍存在基因组拷贝数增加，即多倍性，在植物中是非常普遍的现象。基因组拷贝数增加使可供遗传重组的物质增多，这可能构成了加速基因进化、基因组重组和最终物种形成的一种方式。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十七页\总数一百一十二页\编于二十二点17单林娜制作DNA含量的发育控制利用流式细胞仪对从拟南芥不同发育阶段的组织中分离到的间期细胞核进行分析，发现多倍体的DNA含量与组织的成熟程度成正比。对于一给定的物种，C是单倍体基因组中的DNA质量。目前十八页\总数一百一十二页\编于二十二点18单林娜制作将一个基因从远离启动子的地方移到距它很近的位点从而启动转录，这种方式被称为基因重排。通过基因重排调节基因活性的典型例子是免疫球蛋白结构基因的表达。三、基因重排10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前十九页\总数一百一十二页\编于二十二点19单林娜制作产生抗体B细胞体液免疫

经法氏囊(BarsaofFabricius)细胞分裂骨髓

经胸腺调节免疫应答T细胞细胞免疫杀伤抗原10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十页\总数一百一十二页\编于二十二点20单林娜制作动物抗体重排人体可产生108以上不同的抗体分子。抗体是蛋白质，每一种特异抗体具有不同的氨基酸序列。人类基因组中编码蛋白质的基因大概只有30000个左右。编码抗体分子需要的基因是人体基因总数的1000倍!可能吗？10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十一页\总数一百一十二页\编于二十二点21单林娜制作抗体的基本结构10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十二页\总数一百一十二页\编于二十二点22单林娜制作免疫球蛋白的结构目前二十三页\总数一百一十二页\编于二十二点23单林娜制作在人类基因组中，所有抗体的重链和轻链都不是由固定的完整基因编码的，而是由不同基因片段经重排后形成的完整基因编码的。完整的重链基因由VH、D、J和C四个基因片断组合而成。完整的轻链基因由VL、J和C3个片段组合而成。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十四页\总数一百一十二页\编于二十二点24单林娜制作人类基因组中抗体基因片断

10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十五页\总数一百一十二页\编于二十二点25单林娜制作产生免疫球蛋白分子多样性的遗传控制重链和轻链的不同组合，κ、λ、H；在重链中，V、D、J和C片段的组合；κ轻链中V和C的组合；λ轻链中V、J和C的组合；基因片段之间的连接点也可以在几个bp的范围内移动。因此，可以从约300个抗体基因片段中产生109数量级的免疫球蛋白分子。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十六页\总数一百一十二页\编于二十二点26单林娜制作目前二十七页\总数一百一十二页\编于二十二点27单林娜制作四、DNA的甲基化与基因调控1、DNA的甲基化胞嘧啶被甲基化修饰形成5-甲基胞嘧啶(mC)几乎所有的mC与其3’的鸟嘌呤以5’mCpG3’的形式存在。当两条链上的胞嘧啶都被甲基化时称为完全甲基化。一般在复制刚完成时，子链上的C呈非甲基化状态，称为半甲基化。5’mCpG3’3’GpCm5’5’mCpG3’3’GpC5’10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前二十八页\总数一百一十二页\编于二十二点28单林娜制作目前二十九页\总数一百一十二页\编于二十二点29单林娜制作在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主要出现在CpG序列、CpXpG、CCA/TGG和GATC中CpG二核苷酸通常成串出现在DNA上，CpG岛10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十页\总数一百一十二页\编于二十二点30单林娜制作甲基化位点的检测特殊的限制性内切酶——同裂酶HpaⅡ识别并切割未甲基化的CCGG(C↓CGG)MspⅠ识别无论是否甲基化的CCGG(C↓CGG或C↓CmGG)10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十一页\总数一百一十二页\编于二十二点31单林娜制作目前三十二页\总数一百一十二页\编于二十二点32单林娜制作目前三十三页\总数一百一十二页\编于二十二点33单林娜制作真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：构建性甲基转移酶：作用于非甲基化位点，对发育早期DNA甲基化位点的确定起重要作用。维持性甲基转移酶：作用于半甲基化位点，使子代细胞具备亲代的甲基化状态。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十四页\总数一百一十二页\编于二十二点34单林娜制作CH3CH3CH3CH3目前三十五页\总数一百一十二页\编于二十二点35单林娜制作在一些不表达的基因中，启动区的甲基化程度很高，而处于活化状态的基因则甲基化程度较低。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十六页\总数一百一十二页\编于二十二点36单林娜制作2.亲本印记(imprinting)印记:来源于父母本的一对等位基因表达不同。如源于父本的IGF-Ⅱ(胰岛素样生长因子Ⅱ)基因可表达，而源于母本的则不能表达。这是由于卵母细胞中的IGF-Ⅱ已被甲基化，而精子中的IGF-Ⅱ未被甲基化，所以这一对等位基因在合子中表现不同。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十七页\总数一百一十二页\编于二十二点37单林娜制作目前在人类和鼠身上已辨明了20种印迹基因。大多数人类的印迹基因集中在三个簇中。在每个基因簇上都存在着特异的印记盒(imprintingbox)，能顺式调节印迹基因的亲本特异性表达，这些位点表现出亲本特异性的甲基化作用和去甲基化作用。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十八页\总数一百一十二页\编于二十二点38单林娜制作DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。3、DNA甲基化抑制基因转录的机理10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前三十九页\总数一百一十二页\编于二十二点39单林娜制作五、染色质结构与基因表达调控（一）活性染色质按功能状态的不同可将染色质分为活性染色质和非活性染色质：活性染色质是指具有转录活性的染色质；非活性染色质是指没有转录活性的染色质。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十页\总数一百一十二页\编于二十二点40单林娜制作真核细胞中基因转录的模板是染色质而不是裸露的DNA，因此染色质呈疏松或紧密结构，即是否处于活化状态是决定RNA聚合酶能否有效行使转录功能的关键。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十一页\总数一百一十二页\编于二十二点41单林娜制作目前四十二页\总数一百一十二页\编于二十二点42单林娜制作目前四十三页\总数一百一十二页\编于二十二点43单林娜制作活性染色质的主要特点在结构上：活性染色质上具有DNaseI超敏感位点活性染色质上具有基因座控制区活性染色质上具有核基质结合区（MAR序列）10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十四页\总数一百一十二页\编于二十二点44单林娜制作活性染色质上具有DNaseI超敏感位点：每个活跃表达的基因都有一个或几个超敏感位点，大部分位于基因5´端启动子区域。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十五页\总数一百一十二页\编于二十二点45单林娜制作活性染色质上具有核基质结合区（matrixattachmentregion，MAR）：MAR一般位于DNA放射环或活性转录基因的两端。在外源基因两端接上MAR，可增加基因表达水平10倍以上，说明MAR在基因表达调控中有作用。是一种新的基因调控元件。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十六页\总数一百一十二页\编于二十二点46单林娜制作10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十七页\总数一百一十二页\编于二十二点47单林娜制作10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十八页\总数一百一十二页\编于二十二点48单林娜制作（二）活性染色体结构变化1、对核酸酶敏感

活化基因常有超敏位点，位于调节蛋白结合位点附近。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前四十九页\总数一百一十二页\编于二十二点49单林娜制作RNA-pol正超螺旋负超螺旋转录方向2、DNA拓扑结构变化天然双链DNA均以负性超螺旋构象存在；基因活化后10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前五十页\总数一百一十二页\编于二十二点50单林娜制作3、DNA碱基修饰变化真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化，甲基化范围与基因表达程度呈反比。10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前五十一页\总数一百一十二页\编于二十二点51单林娜制作4、组蛋白变化①富含Lys组蛋白水平降低②H2A,H2B二聚体不稳定性增加③组蛋白修饰：高乙酰化④H3组蛋白巯基暴露10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控目前五十二页\总数一百一十二页\编于二十二点52单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控10.3真核生物转录水平上的基因表达调控10.4真核基因翻译水平上的调控Chapter9ControllingoftheGeneExpression(Parttwo)Contents目前五十三页\总数一百一十二页\编于二十二点53单林娜制作10.3真核生物转录水平上的基因表达调控一、真核生物与原核生物转录调控的差异二、真核生物转录调控顺式作用元件三、反式作用因子目前五十四页\总数一百一十二页\编于二十二点54单林娜制作一、真核生物与原核生物转录调控的差异1.真核生物转录过程涉及复杂的染色质结构变化；2.原核生物调节元件种类少，真核很多；3.原核生物有操纵子结构，真核不组成操纵子；4.大多数真核生物启动子以正调控为主，原核生物以负调控为主。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前五十五页\总数一百一十二页\编于二十二点55单林娜制作“基因”的分子生物学定义：产生一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。转录区对应于mRNA的5’非翻译区对应于mRNA的3’非翻译区编码区上游调控区PromoterIntronExon起始密码子终止子Trimmingscale目前五十六页\总数一百一十二页\编于二十二点56单林娜制作二、真核生物转录调控顺式作用元件

（cis-actingelement）定义：影响自身基因表达活性的非编码DNA序列。例：启动子、增强子、沉默子等10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前五十七页\总数一百一十二页\编于二十二点57单林娜制作1、启动子在DNA分子中，RNA聚合酶能够识别、结合并导致转录起始的序列。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前五十八页\总数一百一十二页\编于二十二点58单林娜制作10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前五十九页\总数一百一十二页\编于二十二点59单林娜制作启动子结构GC盒

TATA盒结构基因+1与RNApolII结合，决定转录起始点的精确定位。CAAT盒

上游启动子序列（UPS）决定基因表达的基础水平Sp1,NF1,P1,……-25-35-70-80-11010.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十页\总数一百一十二页\编于二十二点60单林娜制作指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。2、增强子10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十一页\总数一百一十二页\编于二十二点61单林娜制作SV40的转录单元上发现，转录起始位点上游约200bp处有两段长72bp的正向重复序列。增强子区域SP1结合区域复制原点目前六十二页\总数一百一十二页\编于二十二点62单林娜制作增强子特点：①增强效应十分明显，一般能使基因转录频率增加10-200倍②增强效应与其位置和取向无关，不论增强子以什么方向排列（5‘→3’或3‘→5’），甚至和靶基因相距3kb，或在靶基因下游，均表现出增强效应；

10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十三页\总数一百一十二页\编于二十二点63单林娜制作③大多为重复序列，一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。其内部常含有一个核心序列：（G）TGGA/TA/TA/T（G），该序列是产生增强效应时所必需的；④增强效应有严密的组织和细胞特异性，说明增强子只有与特定的蛋白质（转录因子）相互作用才能发挥其功能；10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十四页\总数一百一十二页\编于二十二点64单林娜制作⑤没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应；⑥许多增强子还受外部信号的调控，如金属硫蛋白的基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十五页\总数一百一十二页\编于二十二点65单林娜制作增强子作用机理目前六十六页\总数一百一十二页\编于二十二点66单林娜制作某些基因含有负性调节元件——沉默子，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。3、沉默子10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十七页\总数一百一十二页\编于二十二点67单林娜制作三、反式作用因子

（转录因子，transcriptionfactor）（一）定义能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件上，参与调控靶基因转录的蛋白质,也称为转录因子（transcriptionalfactor，TF）。

如：TFⅡD（TATA）、CTF（CAAT）、SP1(GGGCGG)、HSF(热激蛋白启动区)

10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十八页\总数一百一十二页\编于二十二点68单林娜制作反式作用因子

识别/结合顺式作用元件中的靶序列启动转录例：转录因子TFⅡD识别结合TATAbox

转录因子SP1识别结合GCbox

转录因子CTF1识别结合CCAATbox10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前六十九页\总数一百一十二页\编于二十二点69单林娜制作（二）反式作用因子的类型1.基本转录因子（通用转录因子）

又称TATA盒结合蛋白，如TFⅠ、TFⅡ和TFⅢ等。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十页\总数一百一十二页\编于二十二点70单林娜制作转录因子功能

TFⅡA稳定TFⅡD促进RNApolⅡ结合TFⅡB辨认TATATFⅡDATPaseTFⅡE解螺旋酶TFⅡF促进TFⅡD结合TFⅡ-I唯一的转录因子与RNApolII相关的基本转录因子10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十一页\总数一百一十二页\编于二十二点71单林娜制作TFⅡDTFⅡA

TFⅡBRNApolⅡ/TFⅡFTFⅡEPICDTATABFEDNA转录前起始复合物（Pre-initiationComplex，PIC）ARNApolⅡTATA基本转录因子（通用转录因子）目前七十二页\总数一百一十二页\编于二十二点72单林娜制作EF1因子

红细胞Isl-I因子

胰岛β细胞MyoDI因子

骨骼肌细胞NF-κB因子

B淋巴细胞DF3因子

乳腺癌细胞

CEA启动子结合蛋白

CEA阳性的肿瘤细胞

意义：

不同组织细胞发挥不同生理功能的分子基础。转录因子组织细胞2.组织或细胞特异性转录因子目前七十三页\总数一百一十二页\编于二十二点73单林娜制作

热休克转录因子（HSTF）

高温环境cAMP效应元件结合蛋白(CREBF)cAMP

血清应激因子（SRF）

血清中的生长因子CD28反应元件结合蛋白

抗原

激活蛋白2(AP-2)感染与炎症反应意义：机体适应内外环境变化的分子基础。

转录因子

诱导因子

与UPS结合的SP1因子;CCAAT盒转录因子(CTF);POU蛋白质因子;EBP等3.可诱导（inducible）的转录因子目前七十四页\总数一百一十二页\编于二十二点74单林娜制作（三）转录因子上的几种

重要结构域DNA结合结构域：与顺式元件识别、结合转录活化结构域：与RNA聚合酶结合结构域连接区反式因子有两个必需的结构域10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十五页\总数一百一十二页\编于二十二点75单林娜制作1、DNA结合结构域螺旋-转折-螺旋（Helix-turn-helix，H-T-H）锌指结构（zincfinger）碱性-亮氨酸拉链（basic-leucinezipper）碱性-螺旋-环-螺旋（basic–helix/loop/helix，bHLH）10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十六页\总数一百一十二页\编于二十二点76单林娜制作螺旋-转角-螺旋

（helix-turn-helix，HTH）

HTH的基本结构是两个α螺旋被一个转角结构分开。α螺旋由短肽链组成，肽链的氨基酸顺序因不同的转录因子而不同。其中一个α螺旋识别特异的顺式作用元件上的DNA序列，另一个α螺旋则结合在DNA上，调控基因的转录。

10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十七页\总数一百一十二页\编于二十二点77单林娜制作螺旋-转折-螺旋结构图10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前七十八页\总数一百一十二页\编于二十二点78单林娜制作螺旋-转角-螺旋(helix-turn-helix，HTH)及螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix，HLH)这类结构至少有两个α螺旋其间由短肽段形成的转角或环连接，两个这样的motif结构以二聚体形式相连，距离正好相当于DNA一个螺距（3.4nm）,两个α螺旋刚好分别嵌入DNA的深沟。HTH结构及其与DNA的结合目前七十九页\总数一百一十二页\编于二十二点79单林娜制作10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十页\总数一百一十二页\编于二十二点80单林娜制作（2）锌指结构配位键2-9个定义：是一种常出现在DNA结合蛋白中的结构基元。是由一个含有大约30个氨基酸的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His配位的Zn构成，形成的结构像手指状。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十一页\总数一百一十二页\编于二十二点81单林娜制作目前八十二页\总数一百一十二页\编于二十二点82单林娜制作锌指的N-端部分形成β折叠结构，C-端部分形成α螺旋结构每个α螺旋有两处识别特异的DNA序列；3个α螺旋结构与一个DNA双螺旋的深沟（majorgroove）结合，调控RNA的转录。α螺旋的氨基酸顺序视不同的转录因子而不同。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十三页\总数一百一十二页\编于二十二点83单林娜制作123456789蛋白质图图15-1110.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十四页\总数一百一十二页\编于二十二点84单林娜制作Cys2/Cys2锌指Cys2/His2锌指见于甾体激素受体见于SP1，TFⅢA等10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十五页\总数一百一十二页\编于二十二点85单林娜制作转录因子SP1（GC盒）、连续的3个锌指重复结构

10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十六页\总数一百一十二页\编于二十二点86单林娜制作（3）碱性-亮氨酸拉链

（Leucinezipper）蛋白质之间的相互作用是生命现象的普遍规律之一，在基因表达调控中同样具有重要意义。亮氨酸拉链是蛋白质二聚体化(蛋白质相互作用的一种方式)的一种结构基础。某些癌基因(如c-jun，v-jun，c-fos，v-fos等)表达产物通过亮氨酸拉链形成同源或异源二聚体，大大增加对DNA的结合能力，调控基因表达。目前八十七页\总数一百一十二页\编于二十二点87单林娜制作亮氨酸拉链是一个高亮氨酸组成的α螺旋，每两个螺圈出现一个亮氨酸，形成拉链的一边。两个蛋白质因子的α螺旋通过亮氨酸的疏水作用结合在一起形成拉链结构。在亮氨酸拉链近N-端有富含碱性(带正电荷)氨基酸残基的区域，是DNA的结合区。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前八十八页\总数一百一十二页\编于二十二点88单林娜制作亮氨酸拉链结构二聚体亮氨酸之间相互作用形成二聚体，形成“拉链”。肽链氨基端20～30个富含碱性氨基酸结构域与DNA结合。目前八十九页\总数一百一十二页\编于二十二点89单林娜制作这类蛋白质的DNA结合结构域实际是以碱性区和亮氨酸拉链结构域整体作为基础的。目前九十页\总数一百一十二页\编于二十二点90单林娜制作一段肽链中每隔7个AA即有一个Leuα螺旋亲水面：亲水AA组成

疏水面：Leu组成（亮氨酸拉链条）可形成二聚体（发挥作用）（同二聚体/异二聚体）DNA的结合域：拉链区以外结构亮氨酸拉链目前九十一页\总数一百一十二页\编于二十二点91单林娜制作图15-12亮氨酸拉链结构目前九十二页\总数一百一十二页\编于二十二点92单林娜制作亮氨酸拉链区域亮氨酸重复区域碱性区域亮氨酸残基目前九十三页\总数一百一十二页\编于二十二点93单林娜制作定义：出现在DNA结合蛋白质和其它蛋白质中的一种结构基元（motif）。当来自同一个或不同多肽链的两个α-螺旋的疏水面（常常含有亮氨酸残基）相互作用形成一个圈对圈的二聚体结构时就形成了亮氨酸拉链。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前九十四页\总数一百一十二页\编于二十二点94单林娜制作（4）碱性-螺旋-环-螺旋

helix-loop-helix目前九十五页\总数一百一十二页\编于二十二点95单林娜制作二聚体螺旋区域环二聚体形成的螺旋-环-螺旋蛋白a：b目前九十六页\总数一百一十二页\编于二十二点96单林娜制作2、转录激活结构域酸性激活域(acidicactivationdomain)，如酵母转录因子GCN4，GAL4谷氨酰胺富含域(glutamine-richdomain)，如SP1,AP2,oct1,oct2脯氨酸富含域(proline-richdomain)，如CTF/NF1不规则的，含双性-helix目前九十七页\总数一百一十二页\编于二十二点97单林娜制作（四）mRNA转录激活及其调节

RNA聚合酶II在转录因子帮助下， 形成转录起始复合物。10.3真核生物转录水平上的基因表达调控目前九十八页\总数一百一十二页\编于二十二点98单林娜制作转录起始复合物目前九十九页\总数一百一十二页\编于二十二点99单林娜制作10.1真核生物基因表达调控的特点和种类10.2真核生物DNA水平上的基因表达调控10.3真核生物转录水平上的基因表达调控

10.4真核基因翻译水平上的调控Chapter9ControllingoftheGeneExpression(Parttwo)Contents目前一百页\总数一百一十二页\编于二十二点100单林娜制作

10.4真核基因翻译水平上的的调控一.5’UTR(untranslatedregion)结构与翻译起始的调节二．蛋白质磷酸化对翻译效率的影响三．3’UTR(untranslatedregion)结构与mRNA稳定性调控目前一百零一页\总数一百一十二页\编于二十二点101单林娜制作一.5’UTR(untranslatedregion)结构与翻译起始的调节5’UTR通常不到10