第13章基因表达调控ser

1、,第十三章基因表达调控,Chapter13GeneExpressionRegulation,第一节基因表达调控的基本概念,BasicConceptionsofGeneExpressionRegulation,（一）基因（gene,P51,p237,p321）是负载特定遗传信息的DNA功能片段。能编码产生多肽链或RNA。,在分子生物学发展过程中，人们对基因概念和基因结构的认识也不断地发展，从而促进了对基因表达及其调节的进一步认识。,（二）基因组（genome，p52,p237,p240,p243,p321）一个单倍体细胞中所有DNA分子的总和,Prokaryotic(Escherichia),E

2、ukaryotic(HomoSapiens),+线粒体/叶绿体DNA,+负责编码遗传性状的质粒,（三）基因表达(geneexpression)基因转录及翻译的过程。即：生成具有生物学功能产物的过程。,中心法则(TheCentralDogma)：,rRNA、tRNA的合成也属于基因表达。,DNA复制,基因表达是受调控的。,在某一特定时期或生长阶段，基因组中只有一部分基因处于表达。仅少数的基因处于高水平转录活性状态，其余大多数基因处于静息状态或以极低的速率进行转录。但是在一定的条件下可引发。,二、基因表达具有时间、空间特异性,（一）基因表达的时间特异性,（二）空间特异性,基因表达伴随时间顺序所表现

3、出的这种分布差异，实际上是由细胞在器官的分布决定的，所以空间特异性又称细胞或组织特异性(cellortissuespecificity)。,在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性(SpatialSpecificity)。,三、基因表达的方式存在很大差异,（一）基本基因表达,某些基因在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达，通常被称为管家基因(HousekeepingGene)。如编码微管蛋白、糖氧化酶系、核糖体蛋白等的基因。,无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，只受启动子与RNA聚合酶相互作用影响。在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部细胞

4、中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为基本（或组成性）基因表达(constitutivegeneexpression)。,管家基因高度保守并且在大多数情况下持续表达，因此管家基因常被用于分子生物学研究中作为其它基因表达的参照物。最常用的此类管家基因有3-磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）和肌动蛋白（-actin）基因。,glyceraldehyde-3-phosphateDehydrogease(GAPDH),Westernblotanalysisoflysatesfromvariouscelllines/tissueusing-ActinAntibody,（二）诱导和阻遏表达

5、,这一类基因表达与否、表达强弱受外界环境的影响。,诱导（induction）：可诱导基因在特定环境信号刺激下表达增强的过程。DNA损伤修复酶基因激活乳糖利用乳糖的三种酶表达阻遏（repression）：可阻遏基因在外界环境变化时表达产物水平降低的过程色氨酸色氨酸合成酶系表达被抑制,在一定机制控制下，功能上相关的一组基因，无论其为何种表达方式，均需协调一致、共同表达，即为协调表达(CoordinateExpression)，这种调节称为协调调节(CoordinateRegulation)。,（三）生物体内不同基因的表达受到协调调节,四、基因表达调控为生物体生长、发育所必需,（一）适应环境、维持生

6、长和增殖,细菌的热应激反应久居高原地区的居民平均Hb浓度升高经常饮酒者酒量增加,（二）维持个体发育与分化,果蝇（Drosophilamelanogaster）的发育,果蝇的同源异型基因突变，肢体发育异常,哺乳动物的胚胎发育,第二节基因表达调控的基本原理,BasicPrinciplesofGeneExpressionRegulation,（一）基因表达调控的多层次和复杂性,基因激活拷贝数重排甲基化/乙酰化,转录起始转录后加工mRNA降解,蛋白质降解等,蛋白质翻译,翻译后加工修饰蛋白质靶向运输,对一个基因编码产物-蛋白质来说：至少有以下几个调控环节：,DNA,RNA,Protein,转录,转录后加

7、工,翻译,翻译后加工,mRNA降解,蛋白质降解,蛋白质定向与运输,1.原核生物：基因组和染色体结构简单，转录和翻译在同一时间和位置发生基因调节主要在转录水平上进行。2.真核生物：转录和翻译在时间、空间上被分隔开，且转录和翻译后都有复杂的信息加工过程基因表达在不同水平上都需要进行调节。,二、基因转录激活调节基本要素,基因表达的调节与基因的结构、性质，生物个体或细胞所处的内、外环境，以及细胞内所存在的转录调节蛋白有关。基本要素：,特异DNA序列转录调节蛋白DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用RNA聚合酶,原核生物的特异DNA序列,操纵子(operon),基本要素一：特异DNA序列,-指具有调节功

8、能的DNA序列,操纵子定义：原核生物基因组中，能转录出一条mRNA的几个功能相关的结构基因及其调控区域，称为一个操纵子(Operon)。,组成：结构基因-2个以上的编码序列启动序列-RNA聚合酶辨认、结合操纵序列-（Operator)调节序列-如编码阻遏蛋白的序列终止序列依赖、和不依赖因子,操纵子中被调控的编码蛋白质的基因可称为结构基因(StructuralGene,SG)。一个操纵子中含有2个以上的结构基因，多的可达十几个。因此原核生物基因组成为多顺反子。,A.结构基因,E.Coli乳糖操纵子的结构基因,B.启动序列,能被RNA聚合酶识别、结合并启动基因转录的一段DNA序列。操纵子至少有一个

9、启动序列，一般在第一个结构基因5侧上游，控制整个结构基因群的转录。,共有序列(consensussequence)的任一碱基突变或变异都会影响RNA聚合酶与启动序列的结合及转录起始，因此共有序列决定启动序列的转录活性大小。,在转录起始点上游存在的一些具有调控作用的相似序列称为共有序列Consensussequence,RNA转录起始,-35区,-10区,TTGACA,TTAACT,TTTACA,TATGAT,TTTACA,TATGTT,TTGATA,TATAAT,CTGACG,TACTGT,N17,N16,N17,N16,N16,N7,N7,N6,N7,N6,A,A,A,A,A,trp,tRN

10、ATyr,lac,recA,AraBAD,TTGACA,TATAAT,共有序列,5种E.coli启动序列的共有序列,C、操纵序列,操纵序列（operator）是指能被调控蛋白特异性结合的一段DNA序列，常与启动序列邻近或与其重叠，也可位于启动序列下游，甚至在结构基因内部。当调控蛋白结合在操纵序列上，会影响结构基因转录的强弱。,以乳糖操纵子中的操纵序列为例，其主要操纵序列（O1）序列位于启动子（p）与被调控的基因之间，部分序列与启动子序列重叠。,D、调控基因,调控基因(regulatorygene)是编码能与操纵序列结合的调控蛋白的基因。调控蛋白有：,阻遏蛋白(repressiveprotein

11、)：与操纵区结合后能减弱或阻止其调控的基因转录，其介导的调控方式为负调控。激活蛋白(activatingprotein)：与操纵区结合后能增强或启动其调控的基因转录，所介导的调控方式为正调控。,操纵子模型的代表：E.coli乳糖操纵子的结构,负控阻遏,真核生物的特异DNA序列,不同真核生物的顺式作用元件中也会发现一些共有序列，如TATA盒、CAAT盒、GC盒等，这些共有序列是RNA聚合酶或特异转录因子的结合位点。,基因的组织结构及顺式作用元件,不同基因具有各自特异的顺式作用元件。常见的真核基因的顺式作用元件有：启动子（promoter）、增强子（enhancer）、沉默子（silencer）等

12、。通常是非编码序列，但并非都位于转录起始点上游。,转录起始点,TATA盒,CAAT盒,GC盒,增强子,典型的真核生物顺式作用元件(cis-actingelement),AATAAA,切离加尾,转录终止点,修饰点,外显子,翻译起始点,内含子,OCT-1,基本要素二：转录调节蛋白,(1)原核生物的调节蛋白分为三类：特异因子决定RNA聚合酶对一个或一套启动序列的特异性识别及结合能力。如：因子。阻遏蛋白结合特异DNA序列操纵序列,抑制基因转录。激活蛋白结合启动序列临近的DNA序列，促进RNA聚合酶与启动序列结合，增强RNA聚合酶活性。,这些原核调节蛋白都是一些DNA结合蛋白,(2)真核生物的调节蛋白(

13、又称转录因子，transcriptionfactors，TF),反式作用蛋白（trans-actingfactors）:某一基因表达产生的蛋白质因子，通过与另一基因的特异的顺式作用元件识别、结合反式激活其转录，调节其表达。这种调节作用称为反式作用。这种调节蛋白称反式作用蛋白或反式作用因子。,有些基因产物特异识别并结合自身基因的调节序列，调节自身基因的开启或关闭称顺式作用，这种调节蛋白称顺式作用蛋白。,顺式作用蛋白：,基本要素三：DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质的相互作用。,(1)DNA-蛋白质相互作用通常指的是反式作用因子与顺式作用元件之间的特异识别及结合。一般是非共价结合，被识别的DNA结合位

14、点呈对称、或不完全对称结构。,当调节蛋白落入DNA的大沟或小沟时，调节蛋白的某些氨基酸残基（R基团）就会与DNA中的某些碱基相互联系，形成DNA蛋白质复合物。,调节蛋白如何识别DNA结合位点？,2）蛋白质蛋白质相互作用：通常形成二聚体，再作用于DNA。是调节蛋白DNA时最常见的形式。有的调节蛋白可形成多聚体有的蛋白质形成二聚体或多聚体后，反而丧失结合DNA的能力。在原核真核均有存在。,基本要素四：RNA聚合酶,原核启动序列/真核启动子与RNA聚合酶活性,不同的启动序列与RNA聚合酶的亲和力不同，亲和力大小直接影响转录的起动频率。不同的启动序列RNA聚合酶的转录活性不同。,调节蛋白与RNA聚合酶

15、活性,一些特异调节蛋白在适当环境信号刺激下表达，然后通过DNA-蛋白质、蛋白质-蛋白质相互作用影响RNA聚合酶活性。如E.coli的因子就是一个特异调节蛋白,第三节原核基因表达调节,RegulationofGeneExpressioninProkaryote,（一）因子决定RNA聚合酶识别特异性,在转录起始阶段，亚基（又称因子）识别特异启动序列；不同的因子决定特异编码基因的转录激活，也决定不同RNA（mRNA、rRNA和tRNA）基因的转录。亚基在转录延长时脱落。,噬菌体SPO1感染宿主细胞（枯草杆菌）的过程中，不同的因子在不同阶段顺序表达，指导宿主RNA聚合酶启动相应的基因转录。,刚刚感染4

16、-5min8-12min,432834,（二）操纵子模型的普遍性,（三）原核操纵子多受到阻遏蛋白的负性调节,阻遏蛋白对转录的抑制作用是原核生物中普遍存在的共性调节。这种调控称为负调控。若激活蛋白对转录起激活或促进作用，这种调控称为正调控。,注意：正、负调控并不指调控的结果，而特指调节蛋白的类型,负控诱导,负控阻遏,正控诱导,正控阻遏,负转录调控系统正转录调控系统,原核,真核,？,二、E.coli乳糖操纵子调控机制,（1）操纵子(Operon)模型的提出,大肠杆菌可以利用葡萄糖、乳糖、麦芽糖、阿拉伯糖等作为碳源而生长繁殖，当培养基中含有葡萄糖和乳糖时，细菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖耗尽，细菌停止生

17、长，但经过短时间的适应，就能完全利用乳糖，细菌继续呈指数式繁殖增长。,大肠杆菌能够利用乳糖作为它的唯一碳源，就必须使得：1.乳糖能进入细胞2.将乳糖水解为半乳糖和葡萄糖半乳糖苷酶、透酶和乙酰基转移酶是大肠杆菌DNA上乳糖操纵子的3个结构基因，经转录和翻译而成。,半乳糖苷酶,异（别）乳糖,半乳糖,葡萄糖,（一）乳糖操纵子(lacoperon)的结构,Z：-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙酰基转移酶,Z,Y,A,O,P,PI,I,（二）乳糖操纵子受到阻遏蛋白和CAP的双重调节,、阻遏蛋白的负性调节,没有乳糖时：I序列在PI启动序列操纵下表达的阻遏蛋白与O序列结合，阻碍RNA聚合酶与P序列结合，抑制转录起动

18、，Z、Y、A基因不能转录，处于关闭状态。,没有乳糖存在时,阻遏蛋白的负性调节,I,无酶产生,有乳糖存在时：Lacoperon被诱导表达。诱导物刚开始怎样进入细胞？,阻遏蛋白,结合异乳糖后，阻遏蛋白构象改变,阻遏蛋白的阻遏作用并非绝对，偶有阻遏蛋白与O序列解聚、因此每个细胞中可能有寥寥数分子-半乳糖苷酶、透酶生成（诱导水平的0.1%）。乳糖可经过这数分子的透酶催化进入细胞，再经过-半乳糖苷酶催化转变为异乳糖，异乳糖作为一种诱导剂（inducer)与阻遏蛋白结合，使之构象改变，导致阻遏蛋白与O序列解离，而发生转录。,有乳糖存在时,图示缺乏乳糖时，阻遏蛋白（四聚体）与操纵序列O1，O2，O3结合，使

19、DNA弯曲成套索状，阻止SG转录,原本的图像,结合了异乳糖的图像,阻遏蛋白与诱导物结合后发生变构，与DNA脱离,异乳糖的类似物异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）因与异乳糖结构类似，是一种作用极强的诱导剂。常被实验室采用作为基因工程中-半乳糖苷酶的诱导剂。,人工诱导剂IPTG,诱导,蓝色,-半乳糖苷酶,、CAP的正性调节,CRP：cAMPreceptorproteinCAP：cAMPactivatedprotein/CataboliteActivatorProtein,葡萄糖，cAMP,葡萄糖，cAMP,Transcriptionactivationbycataboliteactivatorprot

20、ein,、CAP的正性调节,无葡萄糖，cAMP,有葡萄糖，cAMP,Z,Y,A,O,P,CAP,CAP,CAP,cAMP,3.Lac阻遏蛋白负性调节与CAP正性调节协调调节细菌对环境碳源的利用。,当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；,如无CAP，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。,两者相辅相成，缺一不可。即：E.coli只有在葡萄糖(-)，乳糖(+)时，才会表达lac的3个结构基因。,葡萄糖:（）乳糖:（+）,葡萄糖:（+）乳糖:（）,葡萄糖:（）乳糖:（）,葡萄糖:（+）乳糖:（+）,lac操纵子的调控机制,三、原核生物具有不同的转录终止调节机制,（一）不依赖

21、Rho因子的转录终止,两段富含GC的反向重复序列，中间间隔若干核苷酸；下游含一系列T序列。,终止序列结构特点：,近终止区的转录产物形成发夹(hairpin)结构是非依赖因子终止的普遍现象。,（二）依赖Rho因子的转录终止,衰减和抗终止现象最早在E.coliTrp操纵子中发现，其结构和机制异常精细。衰减可以使得转录提前结束，抗终止使得转录继续进行下去。阻遏和衰减虽然都在转录水平上进行，但两者的机制完全不同：前者控制转录的起始，后者决定转录起始后是否进行下去。衰减作用比阻遏作用是更为精细的调节。,E.ColiTrp操纵子的衰减机制是如此精细！,先导区决定衰减机制,E.ColiTrp操纵子结构,1编

22、码先导肽，其唯一作用就是调控基因表达2:3或3:4都可配对，3:4配对形成后将停止转录，2:3配对不影响转录注意1中的两个连续Trp密码子,当环境Trp浓度高时，负载的Trp-tRNATrp浓度也很高，核糖体遇到序列1中的两个Trp密码子时就可以很快通过而进入序列2，这样序列2就被核糖体覆盖，序列3无法与2配对，3:4配对形成。衰减子形成，转录终止,当环境Trp浓度低时，负载的Trp-tRNATrp浓度也很低，核糖体在两个Trp密码子处停顿，序列3就与序列2配对，无衰减子结构形成，转录继续,四、原核生物翻译水平调节,（一）调节蛋白结合于启动序列或启动序列周围进行自我调节,调节蛋白结合mRNA靶

23、位点，阻止核蛋白体识别翻译起始区，从而阻断翻译。,核糖体蛋白是自身翻译的抑制蛋白，这种调控称自我控制(autogenouscontrol)。,组成核糖体的蛋白质有50种之多，这些蛋白质必需以相同的速度合成出来，且它们必需严格保持与rRNA相应的水平。当有过量核糖体蛋白游离存在时即会引起它自身以及有关蛋白质合成的阻遏。,E.Coli翻译调控机制通过r-蛋白实现：,E.Coli中编码核糖体蛋白的52个基因分布于20个操纵子上，每个操纵子内部都可合成一个r-蛋白。r-蛋白既可与一个rRNA结合，也可与自身mRNA结合，而其对前者的结合力远远大于后者；只有当r-蛋白水平超过rRNA水平时（反应其量过剩

24、），它才与mRNA结合从而抑制自身翻译。,（二）反义RNA结合mRNA翻译起始部位的互补序列对翻译进行调节,可调节基因表达的RNA称为调节RNA。细菌中含有与特定mRNA翻译起始部位互补的RNA，通过与mRNA杂交阻断30S小亚基对起始密码子的识别及与SD序列的结合，抑制翻译起始。这种调节称为反义控制(antisensecontrol)。,例：渗透压变化对E.coli外膜蛋白表达的影响,第四节真核基因表达调节,RegulationofGeneExpressioninEukaryote,一、真核基因组结构特点,（一）真核基因组结构庞大,哺乳类动物基因组,DNA约3109碱基对,编码基因约有250

25、00个，仅占总长的1%。,其中80-90%的非编码序列，包括内含子、调控序列、重复序列等。真核基因组中约60%的基因存在可变剪切。,每个基因平均可产生的蛋白质：细菌：121.3种酵母：3种人：10种,（二）真核基因转录产物为单顺反子,单顺反子(monocistron)即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。,（三）真核基因组含有大量的重复序列,（四）断裂基因（splitegene）,真核生物基因表达调控可在更多层面上发生,二、真核基因表达调控更为复杂,DNA水平（转录前）的调控转录水平的调控转录后水平的调控翻译水平的调控翻译后水平的调控,（一）真核细胞内含有多种RNA聚合

26、酶,真核RNA聚合酶有三种，即RNApolI、II及III，分别负责三种RNA转录。,真核生物基因表达调控与原核不同：,1.具有转录活性的染色质区域对核酸酶更加敏感,（二）转录激活状态的染色质结构发生明显变化（转录前水平）,正常染色质DNA,200bp左右规则片段,转录活跃期DNA,短的不规则片段,DNase,DNase,DNase,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:,正性超螺旋会拆散核小体，有利于RNA聚合酶向前移动转录；而负性超螺旋则有利于核小体的再形成,DNA碱基的甲基化修饰变化,真核DNA约有5%的胞嘧啶被甲基化为5-甲基胞嘧啶(5-methylcy

27、tidine,m5C)，甲基化位点多在基因5端位于启动子附近的“CpG”岛（CpGisland）。甲基化范围与基因表达程度呈反比。,胞嘧啶5甲基胞嘧啶,甲基化的基因伴同相应的组蛋白H3、H4去乙酰化，导致基因转录减弱。反之亦然。,组蛋白变化,富含Lys组蛋白水平降低，H1减少H2AH2B二聚体不稳定性增加组蛋白H3、H4的其它修饰（乙酰化，磷酸化、甲基化、泛素化等）,组蛋白发生的变化还包括：,（三）正性调节占主导,采用正性调节机制更精确,采用负性调节不经济,（四）转录与翻译分隔进行,（五）转录后修饰、加工较复杂。,真核生物转录水平的调控,最重要顺式作用元件反式作用因子转录起始的调控,三、RNA

28、PolI和PolIII的调节,（一）RNAPolI转录体系,RNAPolI催化转录的产物为45srRNA，经剪接形成除5srRNA的各种rRNA。,由RNA聚合酶I负责转录的rRNA基因，启动子由转录起始位点附近的两部分序列构成。核心启动子（corepromoter）：-45+20位核苷酸，单独存在时就足以起始转录。上游调控元件（UCE）：-156-107位序列。能有效地增强转录效率。,RNApol需要两种转录因子：,UBF1,SL1,（二）RNAPolIII转录体系,RNAPolIII的转录产物：多种小分子RNA，包括tRNA、5SrRNA和一部分小核RNA。启动子位于转录起始点下游，称内部

29、控制区(internalcontrolregions,ICR)。,RNAPolIII转录体系的结构：,tRNA基因的转录,1、转录控制区位于转录起始点的转录单位内,+1,Abox,Bbox,tRNA基因ICR由A盒（TGGCNNAGTGG）B盒（GCTTCGANNCC）组成。,TFC,有两种转录起始因子TFC和TFB,四、RNAPolII转录起始的调节,（一）顺式作用元件,启动子,真核基因启动子是RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组件，至少包括一个转录起始点以及一个以上的功能组件。,最典型的功能组件是TATA盒：位于转录起始点上游-25-30bp,控制转录起始的准确性及频率，是TFD的结合

30、位点。,以及GC盒：30110bp区域GGGCGG;CAAT盒：30110bp区域GCCAAT，另外，还有不含TATA盒的启动子。,常见启动子元件结合的转录因子,增强子(enhancer),指远离转录起始点、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列。,增强子通常具有下列性质：1、增强效应十分明显一般能使基因转录频率增加10-200倍。经人巨细胞病毒增强子增强后的珠蛋白基因表达频率比该基因正常转录高600-1000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（53或35)，甚至和基因相距3kb，或在基因下游，有的还可位于基因的内含子中。均表现出增强效应；3、其

31、作用与启动子相互依赖，但对启动子无严格专一性。,沉默子(silencer),某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。,（二）反式作用因子,以反式作用影响转录的因子，可统称为转录因子(transcriptionfactors,TF)。在真核细胞中RNA聚合酶通常不能单独发挥转录作用，而需要与其他转录因子共同协作。,1.转录调节因子分类（按功能特性）,*基本转录因子(generaltranscriptionfactors),是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子，决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA)转录的类别。,TFD-三种聚合酶都有TFA、TFB、T

32、FE、TFF、TFH-RNApolTFA、TFB、TFC-RNApol,*特异转录因子(specialtranscriptionfactors),为个别基因转录所必需，决定该基因的时间、空间特异性表达。根据所起作用的不同，分为转录激活因子和转录抑制因子。,转录调节因子结构,DNA结合域常见的有：锌指结构（Zincginger）螺旋-转角-螺旋（Helix-turn-helix）碱性螺旋环螺旋（basichelix-loop-helix-bHLH）碱性亮氨酸拉链（basicleucinezipperbZIP),Zincfinger（锌指）长约30个aa，其中4个氨基酸（Cys或2个Cys，两个H

33、is）与一个Zinc原子相结合。与Zinc结合后锌指结构较稳定。常结合GC盒。,2个Cys和2个His分别位于正四面体的顶角，与四面体中心的锌离子配价结合，在Cys和His之间有12个aa残基，形成手指状结构。,Cys,His,一个蛋白质分子可有29个锌指重复单位，锌指以指部伸入DNA的双螺旋的深沟，接触5个核苷酸。,Cys-X2-Cys-X13-His-X2-His,Cys2/His2锌指结构,12AA,特异结合位点,锌指结构靠-螺旋区识别、结合DNA大沟,Helix-turn-helix（螺旋-转角-螺旋）。是最早发现于原核生物中的一个关键因子，该结构域长约20个aa，主要是两个-螺旋区和

34、将其隔开的转角。其中的一个被称为识别螺旋区，因为它常常带有数个直接与DNA序列相识别的氨基酸。,碱性亮氨酸拉链,两组平行走向的带亮氨酸的螺旋形成对称的二聚体，每条链上的亮氨酸有规律的每隔7个aa就出现一次（两圈，每圈3.6aa）其侧链上的R基团的分支，刚好互相交错排列，形成拉链状结构。,螺旋,Leu側链位于螺旋的疏水面,呈拉链状排列,（basicleucinezipperbZIP),碱性亮氨酸拉链,富含Lys、Arg区,碱性螺旋-环-螺旋（basichelix-loop-helix）同时具有DNA结合和形成蛋白质二聚体的功能，其主要特点是可形成两个亲脂性-螺旋，两个螺旋之间由环状结构相连，其D

35、NA结合功能是由一个较短的富碱性氨基酸区所决定的。,转录激活域分为：酸性活性域、谷氨酰胺富含域、脯氨酸富含域二聚化结构域与bZIP和bHLH结构有关。,（三）mRNA转录激活需要转录起始复合物的形成,RNA聚合酶II需要与其他转录因子结合，才能顺利起始转录。这些启动子上游调控区及所需转录因子在绝大多数甚至全部基因中都是高度保守的。,先有TFD组成成分TBP(TATA结合蛋白）识别TATA盒或启动元件（initiatorInr）并有TAF（TBP相关因子）参与形成TFD启动子复合物，继而在TFA-F等参与下形成前起始复合物PIC,目前对真核生物的转录终止仍然知之甚少。,五、RNApol的转录终止

36、的调节,HIV基因组转录终止调节热休克蛋白基因的转录终止调节,六、转录后水平的调节,（一）hnRNA加工成熟的调节,5加帽3加尾内含子剪切或剪接（包括可变剪接）RNA碱基修饰（如甲基化）RNA编辑,大鼠降钙素基因的选择性剪切,降钙素,维持钙浓度稳定,降钙素-基因相关肽,舒张血管,降低血压,（二）mRNA运输、胞浆内稳定性的调节：,所有RNA分子中，mRNA寿命最短。mRNA稳定性是由合成速率和降解速率共同决定的。,转铁蛋白受体(TfR)介导含铁的铁蛋白从细胞外进入细胞内。其mRNA的降解速率受胞浆内某些蛋白质成分的调节。,当细胞内铁足量时：TfRmRNA降解速度加快。细胞内铁不足时（如缺铁性贫血）：TfRmRNA稳定性增加，受体蛋白合成增加。,例：,TfR的3UTR区存在一些特殊的序列，称为铁应答元件（ironresponseelement，IRE）。由富含A-U配对的茎-环结构组成。IRE是IRE结合蛋白（IRE-BP）的特异性识别区域，IRE-BP受细胞内铁浓度的影响。,七、翻译水平的调节,（一）翻译起始因子（eIF）活性的调节：,如eIF-2亚单位的磷酸化可阻遏eIF的正常运行，从而抑制蛋白质合成的起始。,（二）RNA结合蛋白对翻译起始的调节：,RNA结合蛋白（RBP），是指能与RNA特异序列结合的蛋白质。如前述的IRE-