生物统计与实验设计因表达调控

关于生物统计与实验设计因表达调控真核生物的基因组真核生物基因表达调控的特点和种类真核生物DNA水平上的基因表达调控真核生物转录水平上的基因表达调控真核基因转录后水平上的调控Contents第2页,共126页，2024年2月25日，星期天一、真核基因组结构特点真核基因组结构庞大

3×109bp、染色质、核膜单顺反子基因不连续性断裂基因（interruptedgene）、内含子(intron)、外显子(exon)非编码区较多多于编码序列(9:1)含有大量重复序列第一节真核生物的基因组第3页,共126页，2024年2月25日，星期天●基因组很小，大多只有一条染色体●

结构简炼●存在转录单元多顺反子原核生物基因组结构特点●有重叠基因第4页,共126页，2024年2月25日，星期天二、真核细胞与原核细胞在基因转录、翻译及DNA的空间结构方面存在以下几个方面的差异第5页,共126页，2024年2月25日，星期天①在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译出一条多肽链，很少存在原核生物中常见的多基因操纵子形式。②真核细胞DNA与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分DNA是裸露的。第6页,共126页，2024年2月25日，星期天③高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子。④真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。第7页,共126页，2024年2月25日，星期天⑤在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，它们可能远离启动子达几百个甚至上千个碱基对，这些调节区一般通过改变整个所控制基因5’上游区DNA构型来影响它与RNA聚合酶的结合能力。在原核生物中，转录的调节区都很小，大都位于启动子上游不远处，调控蛋白结合到调节位点上可直接促进或抑制RNA聚合酶与它的结合。第8页,共126页，2024年2月25日，星期天⑥真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转运穿过核膜，到达细胞质后，才能被翻译成蛋白质，原核生物中不存在这样严格的空间间隔。

⑦许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程，才能顺利地翻译成蛋白质。

第9页,共126页，2024年2月25日，星期天第二节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第10页,共126页，2024年2月25日，星期天与原核一样可分为转录水平的调控和转录后调控（包括RNA的加工，运输，翻译的调控等），也以转录水平的调控为主，与原核相比，真核生物表达的调控具有如下特点：1、真核生物中染色质的结构对基因的表达有明显的调控作用。真核生物染色质的组成单位是核小体，核小体的状态影响DNA的表达，如核小体呈串珠状结构时，核小体上缠绕的二圈DNA上可进行DNA的转录及复制等过程，当核小体盘绕成螺线管状结构时，DNA上不能复制、转录，原核生物的DNA不与组蛋白结合，其DNA始终是活动状态的。

2、真核生物以激活物进行的正调控为主，且需多个激活物同时特异地结合在DNA上才能启动转录第11页,共126页，2024年2月25日，星期天原核中有激活物进行的正调控，亦有阻遏物进行的负调控，二者同等重要，如E.coli中乳糖操纵子中，调节基因编码的阻遏蛋白对Lac操纵子的调控为负调控，而cAMP-CAP复合物对Lac操纵子起正调控作用。但在真核生物均以正调控为主，其原因可能是由于：

1）：真核基因组庞大，如用阻遏物进行负调控，则一旦有一个阻遏物与一个转录单位结合，该段基因就不能表达，达不到灵活调控的目的。2)真核生物中98%以上的DNA是不表达的，如用激活物进行正调控，则只需合成少量激活物即可使目的基因表达，并能达到基因表达的精细调节。3)真核基因上有多个调控部位（调控元件），只有多个激活物均与相应的调控元件结合后，才能启动基因的转录。第12页,共126页，2024年2月25日，星期天3、真核基因的表达具有多种转录后调控真核基因转录与翻译在不同的地方进行，所以RNA转录后的加工、运输等过程对基因的表达都有调控作用，而原核生物中转录与翻译是同时进行的，转录后调控相对简单得多。4、真核基因的表达具组织或细胞特异性。即时空性真核基因可在发育的不同阶段表达，或同一基因在不同组织细胞中表达不同产物，如降钙素基因在甲状腺中表达为降钙素，在脑中表达为降钙素相关肽。即真核生物基因的表达具有时间性和空间性，而原核中每个细胞的基因表达基本一致。第13页,共126页，2024年2月25日，星期天1、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升降时，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。2、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－－转录水平调控－－转录后水平调控－－翻译水平调控－－蛋白质加工水平的调控二、真核生物基因表达调控的种类：第14页,共126页，2024年2月25日，星期天第三节真核生物DNA水平上的基因表达调控●基因丢失基因扩增基因重排DNA甲基化状态与调控染色体结构与调控●●●●抗体分子的形成Ti质粒转座子第15页,共126页，2024年2月25日，星期天一、基因丢失：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。第16页,共126页，2024年2月25日，星期天二、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。如非洲爪蟾体细胞中rDNA的基因扩增是因发育需要而出现的基因扩增现象。第17页,共126页，2024年2月25日，星期天基因组拷贝数增加，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。发育或系统发生中的倍性增加在植物中普遍存在第18页,共126页，2024年2月25日，星期天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。第19页,共126页，2024年2月25日，星期天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：第20页,共126页，2024年2月25日，星期天第21页,共126页，2024年2月25日，星期天第22页,共126页，2024年2月25日，星期天四、DNA的甲基化与基因调控：1、DNA的甲基化第23页,共126页，2024年2月25日，星期天在真核生物中，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岛第24页,共126页，2024年2月25日，星期天真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：日常型甲基转移酶从头合成型甲基转移酶第25页,共126页，2024年2月25日，星期天第26页,共126页，2024年2月25日，星期天2、DNA甲基化抑制基因转录的机理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。第27页,共126页，2024年2月25日，星期天第28页,共126页，2024年2月25日，星期天第29页,共126页，2024年2月25日，星期天3．DNA甲基化与X染色体失活雌性胎生哺乳类动物细胞中两条X染色体之一在发育早期随机失活，以确保其与只有一条X染色体的雄性个体内X染色体基因的剂量相同。一旦发生X染色体失活，使该细胞有丝分裂所产生的后代都保持同一条X染色体失活。第30页,共126页，2024年2月25日，星期天科学家发现，在X染色体上存在一个与X染色体失活有密切联系的核心部位称为X染色体失活中心（X-chromosomeinactivationcenter，Xic），定位在Xq13区（正好是Barr氏小体浓缩部位）。

Xi-specifictranscript(Xist)基因只在失活的X染色体上表达，其产物是一功能性RNA，没有ORF却含有大量的终止密码子。实验证明，XistRNA分子能可能与Xic位点相互作用，引起后者构象变化，易于结合各种蛋白因子，最终导致X染色体失活。第31页,共126页，2024年2月25日，星期天五、染色质结构与基因表达调控：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，所谓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。活性染色质由于核小体构型发生构象的改变，往往具有疏松的染色质结构从而便于转录调控因子与顺式调控元件结合和RNA聚合酶在转录模板上滑动。(一)活性染色质第32页,共126页，2024年2月25日，星期天（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。第33页,共126页，2024年2月25日，星期天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RNA-pol正超螺旋负超螺旋转录方向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。第34页,共126页，2024年2月25日，星期天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④H3组蛋白巯基暴露第35页,共126页，2024年2月25日，星期天活性染色质上具有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。第36页,共126页，2024年2月25日，星期天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倍以10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。第37页,共126页，2024年2月25日，星期天第38页,共126页，2024年2月25日，星期天第39页,共126页，2024年2月25日，星期天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。第40页,共126页，2024年2月25日，星期天第41页,共126页，2024年2月25日，星期天第42页,共126页，2024年2月25日，星期天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）第43页,共126页，2024年2月25日，星期天第四节真核生物转录水平上的基因表达调控一、真核基因转录（一）真核基因结构第44页,共126页，2024年2月25日，星期天“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。第45页,共126页，2024年2月25日，星期天（二）顺式作用元件定义：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（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。核心启动子和上游启动子第46页,共126页，2024年2月25日，星期天第47页,共126页，2024年2月25日，星期天（2）增强子：指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列。

第48页,共126页，2024年2月25日，星期天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。第49页,共126页，2024年2月25日，星期天增强子特点：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；

第50页,共126页，2024年2月25日，星期天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；第51页,共126页，2024年2月25日，星期天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。第52页,共126页，2024年2月25日，星期天增强子作用机理：第53页,共126页，2024年2月25日，星期天（3）沉默子：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。第54页,共126页，2024年2月25日，星期天（三）反式作用因子

1、定义：能直接或间接地识别或结合在各类顺式作用元件核心序列上，参与调控靶基因转录效率的蛋白质。TFⅡD（TATA）、CTF（CAAT）、SP1（GGGCGG）、HSF（热激蛋白启动区）第55页,共126页，2024年2月25日，星期天2、结构DNA结合结构域转录活化结构域结构域连接区第56页,共126页，2024年2月25日，星期天

（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）第57页,共126页，2024年2月25日，星期天1、螺旋-转折-螺旋第58页,共126页，2024年2月25日，星期天第59页,共126页，2024年2月25日，星期天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。第60页,共126页，2024年2月25日，星期天

Cys2/Cys2锌指Cys2/His2锌指见于甾体激素受体见于SP1，TFⅢA等第61页,共126页，2024年2月25日，星期天转录因子SP1（GC盒）

、连续的3个锌指重复结构。第62页,共126页，2024年2月25日，星期天3、碱性-亮氨酸拉链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。第63页,共126页，2024年2月25日，星期天这类蛋白质的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。第64页,共126页，2024年2月25日，星期天定义：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。第65页,共126页，2024年2月25日，星期天4、碱性-螺旋-环-螺旋第66页,共126页，2024年2月25日，星期天（四）转录起始复合物第67页,共126页，2024年2月25日，星期天第六节、蛋白质磷酸化与基因表达

蛋白质的磷酸化反应是指通过酶促反应把磷酸基团从一个化合物转移到另一个化合物上的过程，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。第68页,共126页，2024年2月25日，星期天第69页,共126页，2024年2月25日，星期天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。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70页,共126页，2024年2月25日，星期天1．蛋白质磷酸化在细胞信号转导中的作用(1).在胞内介导胞外信号时具有专一应答特点。

与信号传递有关的蛋白激酶类主要受控于胞内信使，如cAMP，Ca2+，DG（二酰甘油，diacylglycerol）等，这种共价修饰调节方式显然比变构调节较少受胞内代谢产物的影响。

(2).蛋白质的磷酸化与脱磷酸化控制了细胞内已有的酶“活性”。与酶的重新合成及分解相比，这种方式能对外界刺激做出更迅速的反应。

第71页,共126页，2024年2月25日，星期天(3).对外界信号具有级联放大作用；(4).蛋白质的磷酸化与脱磷酸化保证了细胞对外界信号的持续反应。被磷酸化的主要氨基酸残基：丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸。组氨酸和赖氨酸残基也可能被磷酸化。第72页,共126页，2024年2月25日，星期天第73页,共126页，2024年2月25日，星期天第74页,共126页，2024年2月25日，星期天第75页,共126页，2024年2月25日，星期天第76页,共126页，2024年2月25日，星期天第77页,共126页，2024年2月25日，星期天旁分泌突触内分泌第78页,共126页，2024年2月25日，星期天2.真核细胞主要跨膜信号转导途径

第79页,共126页，2024年2月25日，星期天3.蛋白激酶的种类与功能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：

第一类为丝氨酸/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

第二类为酪氨酸型。被磷酸化的是底物的酪氨酸残基。

第三类是"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。第80页,共126页，2024年2月25日，星期天第81页,共126页，2024年2月25日，星期天根据是否有调节物来分又可分成两大类：

A、信使依赖性蛋白质激酶（messenger-dependentproteinkinase），包括胞内第二信使或调节因子依赖性蛋白激酶及激素（生长因子）依赖性激酶两个亚类；

B、非信使依赖型蛋白激酶。第82页,共126页，2024年2月25日，星期天第83页,共126页，2024年2月25日，星期天4.受cAMP调控的A激酶

被A激酶磷酸化的蛋白质其N端上游往往存在两个或两个以上碱性氨基酸，特异氨基酸的磷酸化（X-Arg-Arg-X-Ser-X）改变了这一蛋白的酶活性。这一酶活性代表了绝大多数细胞中cAMP所引起的全部反应。PKA全酶由4个亚基组成(R2C2）包括两个相同的调节亚基（R）和两个相同的催化亚基（C）。全酶的分子量为150-170kD。第84页,共126页，2024年2月25日，星期天C亚基具有催化活性，R亚基具有调节功能，有两个cAMP结合位点。R亚基对C亚基具有抑制作用，所以，R和C聚合后的全酶（R2C2）无催化活性。R亚基与cAMP的结合导致C亚基解离并表现出催化活性。

激素与其受体在肌肉细胞外表面相结合，诱发细胞质cAMP的合成并活化A激酶，再将活化磷酸基团传递给无活性的磷酸化酶激酶，活化糖原磷酸化酶，最终将糖原磷酸化，进入糖酵解并提供ATP。

第85页,共126页，2024年2月25日，星期天第86页,共126页，2024年2月25日，星期天第87页,共126页，2024年2月25日，星期天第88页,共126页，2024年2月25日，星期天5.C激酶与PIP2、IP3和DAG

磷酸肌醇级联放大的细胞内信使：磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸（PIP2）的两个酶解

产物：肌醇1，4，5-三磷酸（IP3）和二酰基甘油（DAG）。C激酶（PKC）是依赖于Ca2+的蛋白质激酶。由于IP3所引起的细胞质Ca2+浓度升高，导致C激酶从胞质转运到靠原生质膜内侧处，并被DAG和Ca2+的双重影响所激活。

第89页,共126页，2024年2月25日，星期天

C激酶的活性也受磷脂酰丝氨酸的影响，原因是后者大大提高了C激酶对于Ca2+的亲和力，从而使得C激酶能被生理水平的Ca2+离子所活化。C激酶主要实施对丝氨酸、苏氨酸的磷酸化，它具有一个催化结构域和一个调节结域。第90页,共126页，2024年2月25日，星期天第91页,共126页，2024年2月25日，星期天6.CaM激酶及MAP激酶

Ca2+的细胞学功能主要通过钙调蛋白激酶（CaM-kinase）来实现，它们也是一类丝氨酸/苏氨酸激酶，但仅应答于细胞内Ca2+水平。MAP激酶（mitogen-activatedproteinkinase,MAP-kinase，又称为extracellular-signal-regulatedkinase，ERKS）活性受许多外源

细胞生长、分化因子的诱导，也受到酪氨酸蛋白激酶及G蛋白受体系统的调控。第92页,共126页，2024年2月25日，星期天MAP-激酶的活性取决于该蛋白中仅有一个氨基酸之隔的酪氨酸、丝氨酸残基是否都被磷酸化。科学家把能同时催化这两个氨基酸残基磷酸化的酶称为MAP-激酶-激酶，它的反应底物是MAP激酶。MAP-激酶-激酶本身能被MAP-激酶-激酶-激酶所磷酸化激活，后者能同时被C激酶或酪氨酸激酶家族的Ras蛋白等激活，从而在信息传导中发挥功能。第93页,共126页，2024年2月25日，星期天第94页,共126页，2024年2月25日，星期天7.酪氨酸蛋白激酶

对于许多生长因子受体的研究表明，跨膜的酪氨酸蛋白激酶在信息传递过程中起着重要作用。表皮生长因子（EGF）、胰岛素样生长因子（IGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）、神经生长因子（NGF）、血小板衍生生长因子（PDGF）和血管内皮细胞生长因子（VEGF）受体都拥有定位于胞内的酪氨酸激酶功能区域和膜外区。第95页,共126页，2024年2月25日，星期天第96页,共126页，2024年2月25日，星期天

具有受体功能的酪氨酸

蛋白激酶(receptorproteintyrosinekinase,RPTK)。包括三个结构域：胞外的配体结合区，细胞内部具有酪氨酸蛋白激酶活性的区域和连接这两个区域的跨膜结构。

胞外配体结合区：RPTK的N端大约500-850个氨基酸组成亲水性胞外配体结合区域，氨基酸序列变化较大，是不同RPTK与相应配体特异性结合的结构基础。第97页,共126页，2024年2月25日，星期天第98页,共126页，2024年2月25日，星期天跨膜结构区：是连接受体细胞内、外两部分，镶嵌在细胞膜中的结构，在靠近膜内侧C端常常是由碱性氨基酸形成簇状结构。胞内活性区：保守性较高，由三个不同的部分组成。与跨膜区相连的近膜区包括41-50个氨基酸，可能是RPTK活性的功能的调节部位。第二部分为活性位点所在的催化区，其氨基酸组成具有很高的保守性。第99页,共126页，2024年2月25日，星期天该区含有ATP结合位点和底物结合位点，可能是不同类型RPTK底物特异性的决定区域。第三部分是多变的C末端，包括70-200个氨基酸，主要是由小分子量氨基酸组成的亲水性结构，具有高度的可塑性。第100页,共126页，2024年2月25日，星期天第101页,共126页，2024年2月25日，星期天第102页,共126页，2024年2月25日，星期天没有Cyclin，CDK无活性。

Cyclin的合成和积累。形成Cyclin和CDK复合物。Tyr磷酸化阻碍了ATP的结合，CDK仍然无活性。T-环中的Thr被磷酸化，Tyr上的磷酸基团被去掉，CDK活性大为增强。CDK使磷酸酯酶磷酸化，进一步提高其活性。CDK使DBRP磷酸化，具有酶活性。在DBRP的帮助下，泛素连接酶把泛素加到Cyclin上。Cyclin被降解，CDK失活。

见Lehninger,figure13-33。第103页,共126页，2024年2月25日，星期天第104页,共126页，2024年2月25日，星期天第105页,共126页，2024年2月25日，星期天第106页,共126页，2024年2月25日，星期天第107页,共126页，2024年2月25日，星期天CDK通过蛋白质磷酸化过程控制细胞分裂。没有被磷酸化的PRb能与转录因子E2F相结合并使后者不能激活一系列与DNA合成有关的酶，导致细胞无法由G1进入S。

erbB原癌基因其实编码了一个突变的EGF受体蛋白，它的胞内激酶活性区被永久性激活（相当于EGF到正常EGF受体上）。因此，erbB导致了细胞的永久型分裂。第108页,共126页，2024年2月25日，星期天第109页,共126页，2024年2月25日，星期天第110页,共126页，2024年2月25日，星期天第111页,共126页，2024年2月25日，星期天8.蛋白磷酸酯酶

Ser/Thr蛋白磷酸酯酶主要包括：PP-1，PP-2A，PP-2B和PP-2C四类。

PP-1是糖代谢中的一个关键酶，具有很高的活性，其催化亚基为38kDa，可以与其它组分或调节亚基组成全酶。PP-2A全酶包括一个36kDa的催化亚基和一个65kDa的调节亚基。PP-2B是目前所发现的唯一受Ca和CaM调节的蛋白磷酸酶,催化了磷酸化酶激酶α亚基的脱磷酸化作用。由61kDa的A亚基和16kDa的B亚基组成。A为催化亚基。PP-2C的分子量为43-48kDa，其活性需要mmol/L水平的Mg2+，现对其参与调节的生理过程知之甚少。第112页,共126页，2024年2月25日，星期天酪氨酸蛋白磷酸酶（PTP）主要有:胞内型，跨膜受体型。两类PTP的共同点是它们

的催化域中氨基酸顺序极为相似，共有240个氨基酸，内含-HCXGXXR（S/T）G-的"signaturemotif"。胞内型PTP只有一个催化域。受体型中常有两个催化区，其不同类型的胞外结构往往不同。PTP1B（胞内型）是一个37kDa的胞内酶，在氨基酸水平上与CD45（跨膜受体型）的胞内部分有很高的同源性。

CD45是一类在结构上相关的，高分子量（150-280kD）跨膜蛋白，具有与受体极为相似的结构特点，在免疫T细胞和B细胞中含量极高。第113页,共126页，2024年2月25日，星期天9.蛋白质磷酸化与基因表达

处于信号传递链终端的蛋白质磷酸化既能对许多酶蛋白及生理代谢过程起直接的调节作用，又能通过使转录因子磷酸化来调节基因活性。a.对转录因子核定位的调节SV40抗原未磷酸化时存在于胞质，其111和112位残基被酪蛋白激酶II（CKII）磷酸化后，其分子内的核转位信号结构域(nucleartransportsignal，NTS)变构而易于进入细胞核发挥作用。第114页,共126页，2024年2月25日，星期天第115页,共126页，2024年2月25日，星期天转录因子SWI5只在G1期存在于细胞核内，激活核酸内切酶基因转录。在其它时期则以磷酸化的形式存在于细胞质中。CdC2使其核转位信号结构域附近的3个Ser残基磷酸化，使之无法进入核内，失去激活基因转录功能。。第116页,共126页，2024年2月25日，星期天

有时转录因子上存在一种抑制结构（R），掩盖了它的NTS功能区，

从而不能进入核内；磷酸化使该区暴露，从而易于进入核内。有时，非磷酸化状态下转录因子与胞质锚定或抑制亚基结合，掩盖其NTS结构使之不能进入核