基因表达的调控-8年制2015

1、1 第五章第五章 基因表达的调控基因表达的调控 Regulation of gene expression 主讲：陈慧勇主讲：陈慧勇 2 遗传信息传递中心法则遗传信息传递中心法则 DNARNA 蛋白质 复制 转录 翻译 逆转录 RNA 复制 3 基因表达基因表达 ( gene expression) 生物基因组中结构基因所携带的生物基因组中结构基因所携带的 遗传信息，经过转录、翻译等一系列遗传信息，经过转录、翻译等一系列 过程，合成具有特定的生物学功能和过程，合成具有特定的生物学功能和 生物学效应的蛋白质的全过程。生物学效应的蛋白质的全过程。 一、基因表达的概念一、基因表达的概念 rRNA与与

2、tRNA编码基因转录产生编码基因转录产生RNA的的 过程也属于基因表达过程也属于基因表达 4 二、基因表达的特点二、基因表达的特点 （一）时间特异性（一）时间特异性 阶段特异性阶段特异性 （二）空间特异性（二）空间特异性 组织细胞特异性组织细胞特异性 P141 5 按对刺激的反应性分为两大类：按对刺激的反应性分为两大类： （一）基本（组成性）表达（一）基本（组成性）表达 基因基因较少受环境因素影响较少受环境因素影响，而是在个，而是在个 体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织 中持续表达，或变化很小。中持续表达，或变化很小。如管家基因如管家基因。 三、基因表达的

3、方式三、基因表达的方式 6 管家基因管家基因(housekeeping gene) 某些基因在一个个体的几乎所有细某些基因在一个个体的几乎所有细 胞中持续表达。胞中持续表达。 bcl-2 -actin 1 2 7 （二）诱导和阻遏表达（二）诱导和阻遏表达 诱导表达诱导表达(induction expression) 阻遏表达阻遏表达(repression expression) 协调表达协调表达(coordinance expression) 在一定机制下，功能相关的一组基因，协调在一定机制下，功能相关的一组基因，协调 一致，共同表达。一致，共同表达。 8 四、四、基因表达的调控基因表达的调控

4、的概念的概念 机体各种细胞中含有的相同遗传信机体各种细胞中含有的相同遗传信 息息( (相同的结构基因相同的结构基因) )，根据机体的不同，根据机体的不同 发育阶段、不同的组织细胞及不同的功发育阶段、不同的组织细胞及不同的功 能状态，选择性、程序性地表达特定数能状态，选择性、程序性地表达特定数 量的特定基因的过程。量的特定基因的过程。 9 五、基因表达的调控因子：五、基因表达的调控因子： 蛋白质蛋白质 ( 主要主要 ) RNA ( 某些环节某些环节 ) 10 六、基因表达的调控水平六、基因表达的调控水平 v 基因组基因组 v 转录转录 v 转录后转录后 v 翻译翻译 v 翻译后翻译后 11 第一

5、节第一节 原核生物基因表达的调控原核生物基因表达的调控 原核生物基因表达调控原核生物基因表达调控主要在主要在 转录水平，其次是翻译水平。转录水平，其次是翻译水平。 本节主要以大肠杆菌为例介绍本节主要以大肠杆菌为例介绍 原核生物基因表达的调控。原核生物基因表达的调控。 12 一、原核生物基因表达的一、原核生物基因表达的特点特点 1.1.只有一种只有一种RNARNA聚合酶。聚合酶。 2.2.基因表达以操纵子为基本单位。基因表达以操纵子为基本单位。 操纵子（操纵子（operonoperon） 多个功能相关的结构基因成簇串联排列，多个功能相关的结构基因成簇串联排列， 与上游共同的调控区和下游转录终止信

6、号组与上游共同的调控区和下游转录终止信号组 成的基因表达单位。成的基因表达单位。 13 操纵子学说开创了基因表达调控的研究操纵子学说开创了基因表达调控的研究 FJacob JLMonod 14 操纵子操纵子(operon)(operon)模型模型 tayz op structural gene promoter terminator operator 乳糖操纵子乳糖操纵子 laclac operon operon 15 PromoterGene 1Gene 2Gene 3Terminator DNA Transcription mRNA 3 123 5 Translation Proteins

7、 123 原核生物的原核生物的mRNA是多顺反子是多顺反子mRNA 16 3.3.转录和翻译偶联进行：转录和翻译偶联进行： 4.mRNA4.mRNA翻译起始部位有特殊的碱基序翻译起始部位有特殊的碱基序 列列-SD-SD序列。序列。共有序列为共有序列为AGGAGGAGGAGG 17 5.5.原核生物基因表达的原核生物基因表达的调控主要在转调控主要在转 录水平录水平，即对，即对RNARNA合成的调控。合成的调控。 通常有两种方式：通常有两种方式： (1) (1) 起始调控，即启动子调控；起始调控，即启动子调控； (2) (2) 终止调控终止调控( (衰减子调控衰减子调控) )。 18 二、原核生物

8、基因表达的调控机制二、原核生物基因表达的调控机制 ( (一一) )转录起始的调控转录起始的调控 ( (二二) )转录终止的调控转录终止的调控 ( (三三) )翻译水平的调控翻译水平的调控 19 ( (一一) )转录起始的调控转录起始的调控 1.1.因子与转录起始的调控因子与转录起始的调控 核心酶核心酶 (core enzyme)全酶全酶 (holoenzyme) 20 调控调控RNARNA聚合酶与特异聚合酶与特异DNADNA区域结合：区域结合： 确保确保RNA RNA 聚合酶与特异启动序列聚合酶与特异启动序列 稳定结合，而不是与其它位点结合。稳定结合，而不是与其它位点结合。 (1) (1) 因

9、子因子 21 不同的不同的因子因子决定决定RNARNA聚合酶聚合酶对对 一个或一套启动序列的特异性识别一个或一套启动序列的特异性识别 和结合能力。和结合能力。 最早发现的最早发现的因子为因子为70 新发现：新发现： 32、 54 、28 P108 22 (2)(2)启动序列启动序列（promoter） RNA转录起始转录起始 -35区区-10区区 TTGACATTAACT TTTACATATGAT TTTACATATGTT TTGATATATAAT CTGACG TACTGT N17 N16 N17 N16 N16 N7 N7 N6 N7 N6 A A A A A trp tRNATyr la

10、c recA Ara BAD TTGACA TATAAT 共有序列共有序列 23 共有序列共有序列决定启动序列的转录活决定启动序列的转录活 性强弱。性强弱。 某些特异因子（蛋白质）某些特异因子（蛋白质）决定决定 RNARNA聚合酶聚合酶对一个或一套启动序列的对一个或一套启动序列的 特异性识别和结合能力。特异性识别和结合能力。 24 2.2.转录起始的负调控转录起始的负调控 乳糖操纵子乳糖操纵子（lactose operon,lactose operon,laclac） 是原核生物基因转录负调控的最典是原核生物基因转录负调控的最典 型模式。型模式。 25 乳糖操纵子乳糖操纵子(lac opero

11、n)的结构的结构 结构基因结构基因 Z： -半乳糖苷酶半乳糖苷酶 Y： 透酶透酶 A：乙酰基转移酶：乙酰基转移酶 阻遏基因阻遏基因I 调控区调控区 CAP结合位点结合位点 启动子启动子 操纵元件操纵元件 ZYAOP DNA 26 mRNA 阻遏蛋白阻遏蛋白 I DNA ZYAOP pol 没有乳糖存在时没有乳糖存在时 阻遏蛋白的负性调节阻遏蛋白的负性调节 阻遏基因阻遏基因 27 操纵元件在操纵子的位置是从操纵元件在操纵子的位置是从-7-7至至+28+28，RNARNA 聚合酶所占的区域是从聚合酶所占的区域是从-35-35至至+20+20，两者有部分重，两者有部分重 叠，因此阻遏蛋白和叠，因此阻

12、遏蛋白和RNARNA聚合酶与聚合酶与DNADNA的结合是相的结合是相 互排斥的。互排斥的。 28 与与laclac阻遏蛋白结合的操纵基因区域阻遏蛋白结合的操纵基因区域 具有反向重复序列具有反向重复序列, ,这种反向重复序列是这种反向重复序列是 能与蛋白质特异结合的能与蛋白质特异结合的DNADNA的特征性结的特征性结 构。构。 -10 +1 +10 +20 +30 . . . . . 5ATGTTGTGTGGAATTGTGAGCGGATAACAATTTCACACAGGAA 3 3TACAACACACCTTAACACTCGCCTATTGTTAAAGTGTGTCCTT 5 29 mRNA 阻遏蛋白阻

13、遏蛋白 有乳糖存在时有乳糖存在时 I DNA ZYAOP pol 启动转录启动转录 mRNA 乳糖乳糖别乳糖别乳糖 负调控的打破负调控的打破 30 诱导剂（诱导剂（inducerinducer） 乳糖乳糖 1,6-1,6-别乳糖（体内生理）别乳糖（体内生理） 异丙基硫代半乳糖苷（异丙基硫代半乳糖苷（IPTGIPTG，体外，体外 试验）试验） 31 3.3.转录起始的正调控转录起始的正调控 阿拉伯糖操纵子是正调控的典型例子。阿拉伯糖操纵子是正调控的典型例子。 32 转录活性提高转录活性提高5050倍倍 无葡萄糖，无葡萄糖，cAMP浓度高时浓度高时 有葡萄糖，有葡萄糖，cAMP浓度低时浓度低时 乳

14、糖操纵子中乳糖操纵子中CAP的正性调节的正性调节 ZYAOP DNA CAP CAP CAPCAP CAP CAP 33 cAMPcAMP与葡萄糖相关性：与葡萄糖相关性：葡萄糖葡萄糖，cAMPcAMP 葡萄糖葡萄糖，cAMPcAMP cAMP:cAMP:环一磷酸腺苷环一磷酸腺苷 CAPCAP：分解代谢基因激活蛋白质分解代谢基因激活蛋白质 (catabolite gene activator protein，CAP) CAPCAP的活性依赖的活性依赖cAMPcAMP， 形成形成cAMP-CAPcAMP-CAP复合复合 物，促进多种操纵子的转录起始物，促进多种操纵子的转录起始。 34 4 4转录起

15、始的复合调控转录起始的复合调控 在大肠杆菌的许多操纵子中，基因在大肠杆菌的许多操纵子中，基因 的转录不是由单一因子调控的，而是通的转录不是由单一因子调控的，而是通 过负调控因子和正调控因子进行复合调过负调控因子和正调控因子进行复合调 控。典型例子：糖代谢有关的操纵子，控。典型例子：糖代谢有关的操纵子， 如如lac lac 操纵子。操纵子。 35 mRNA 没有乳糖没有乳糖 有乳糖有乳糖 葡萄糖低葡萄糖低 cAMP浓度高浓度高 葡萄糖高葡萄糖高 cAMP浓度低浓度低 RNA-pol OO OO mRNA 36 当阻遏蛋白封闭转录时，当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系对该系 统不能发挥作用；统不能

16、发挥作用； 单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳单纯乳糖存在时，细菌利用乳糖作碳 源；若有葡萄糖或葡萄糖源；若有葡萄糖或葡萄糖/ /乳糖共同乳糖共同 存在时，细菌首先利用葡萄糖。存在时，细菌首先利用葡萄糖。 葡萄糖对葡萄糖对 lac lac 操纵子的阻遏作用称操纵子的阻遏作用称分分 解代谢阻遏解代谢阻遏(catabolic repression)(catabolic repression)。 37 （二）转录终止的调控（二）转录终止的调控 转录终止调控方式分两大类：转录终止调控方式分两大类： A.A.依赖依赖因子的终止调控；因子的终止调控； A T P 38 例例:色氨酸操纵子表达的调控色氨酸操纵

17、子表达的调控 1.1.通过阻遏蛋白的负调控通过阻遏蛋白的负调控 2.2.通过衰减子作用通过衰减子作用 B.不依赖不依赖因子的终止调控。因子的终止调控。 39 Trp Trp 高时高时 Trp 低时低时 mRNA OP trpR 调节区调节区 结构基因结构基因 RNARNA聚合酶聚合酶 RNARNA聚合酶聚合酶 转录衰减的调控转录衰减的调控 色氨酸操纵子色氨酸操纵子 6700个核苷酸个核苷酸 140个核苷酸个核苷酸 40 UUUU UUUU 调节区调节区 结构基因结构基因 trpROP 前导序列前导序列 衰减子区域衰减子区域 UUUU 前导前导mRNA 1234 衰减子结构衰减子结构 第第101

18、0、1111密码子为密码子为trptrp密码子密码子 终止密码子终止密码子 14aa14aa前导肽编码区前导肽编码区: 包含序列包含序列1 1 形成发夹结构能力形成发夹结构能力: : 序列序列1/21/2 序列序列2/32/3序列序列3/4 3/4 trp 密码子密码子 UUUU 41 UUUU 34 UUUU 3 3 4 核糖体核糖体 前导肽前导肽 前导前导mRNA 1. 1.当色氨酸浓度高时当色氨酸浓度高时 转录衰减机制转录衰减机制 12 5 trp 密码子密码子 衰减子结构衰减子结构 可使转录可使转录 前导前导DNA UUUU 3 RNARNA聚合酶聚合酶 终止终止 42 UUUU 34

19、24 23 UUUU 核糖体核糖体 前导肽前导肽 前导前导mRNA 1 5 trp 密码子密码子 结构基因结构基因 前导前导DNA RNARNA聚合酶聚合酶 2. 2.当色氨酸浓度低时当色氨酸浓度低时 Trp合成酶系相关合成酶系相关 结构基因被转录结构基因被转录 序列序列3 3、4 4不能形成衰减子结构不能形成衰减子结构 43 色氨酸丰富时，色氨酸丰富时，核蛋白体顺利沿引导序列核蛋白体顺利沿引导序列 移动直达最后一个密码子移动直达最后一个密码子UGAUGA，合成完整合成完整 的引导肽。的引导肽。RNA RNA 聚合酶停止在衰减子部位。聚合酶停止在衰减子部位。 44 色氨酸缺乏时，色氨酸缺乏时，

20、核核 蛋白体终止在蛋白体终止在1 1区区 TrpTrp密码子部位，密码子部位， RNA RNA 聚合酶通过衰聚合酶通过衰 减子区域而继续转减子区域而继续转 录。录。 45 ( (三三) ) 翻译水平的调控翻译水平的调控 翻译一般在翻译一般在起始起始和和终止终止阶段受到调节。阶段受到调节。 调节分子调节分子: :RNARNA、蛋白质蛋白质 调节分子可直接或间接决定翻译起始位调节分子可直接或间接决定翻译起始位 点能否为核蛋白体所利用。点能否为核蛋白体所利用。 46 1.1.反义反义RNARNA的调控作用的调控作用 反义反义RNARNA 能与特定能与特定mRNAmRNA互补结合的互补结合的RNARN

21、A片段，片段， 由反义基因转录而来。天然的具有功能的由反义基因转录而来。天然的具有功能的 反义反义RNARNA分子一般在分子一般在200200个碱基以下。个碱基以下。 47 反义反义RNA调控调控Tn10转位酶基因的表达示意图转位酶基因的表达示意图 48 2. RNA2. RNA的稳定性与调控的关系的稳定性与调控的关系 mRNAmRNA的稳定性与其的稳定性与其序列序列和和结构结构有关。有关。 3. 3.蛋白质合成中的自身调控蛋白质合成中的自身调控 如：核糖体蛋白如：核糖体蛋白 49 第二节第二节 真核生物基因表达的调控真核生物基因表达的调控 单细胞真核生物，如酵母基因表单细胞真核生物，如酵母基

22、因表 达的调控和原核生物表达的调控基本达的调控和原核生物表达的调控基本 相同。相同。 多细胞真核生物，遗传信息从多细胞真核生物，遗传信息从 细胞核的基因组细胞核的基因组DNADNA传递到基因编码传递到基因编码 的蛋白质均受到多层次的调控。的蛋白质均受到多层次的调控。 50 一、真核生物基因表达的特点一、真核生物基因表达的特点 （1 1）细胞具有全能性）细胞具有全能性 （2 2）基因表达的时间性和空间性）基因表达的时间性和空间性 51 G A 2 2 1 Hb Grow1Hb Porland Hb Grow HbF HbA2 HbA 胚胎期胚胎期 胎儿期胎儿期 成人期成人期 不同发育时期不同发育

23、时期 珠蛋白基因表达和血红蛋白分子类型珠蛋白基因表达和血红蛋白分子类型 胚胎期胚胎期 胎儿期胎儿期 和和 成人期成人期 52 （3 3）转录和翻译分开进行）转录和翻译分开进行 （4 4）初级转录产物要经过转录后加）初级转录产物要经过转录后加 工修饰工修饰 初级转录产物为核不均一性初级转录产物为核不均一性RNARNA （heterogeneous nuclear RNA ,hnRNA） 53 54 （6）不存在超基因式操纵子结构）不存在超基因式操纵子结构 （5）部分基因多拷贝）部分基因多拷贝 真核生物的真核生物的mRNAmRNA是个是个单顺反子单顺反子 mRNAmRNA (monocistron

24、ic mRNA) (monocistronic mRNA) 55 Translation Transcription mRNA DNA Protein PromoterGene 3 5 单顺反子单顺反子mRNA (monocistronic mRNA) 56 二、真核生物基因表达的多级调控二、真核生物基因表达的多级调控 （一）（一）DNADNA水平水平 （二）转录水平（二）转录水平 （三）转录后水平（三）转录后水平 （四）翻译水平（四）翻译水平 （五）翻译后水平（五）翻译后水平 57 （一）（一）DNADNA水平的调控水平的调控 1.1.染色质的丢失：不可逆的调控；染色质的丢失：不可逆的调控；

25、 2.2.基因扩增：增加基因的拷贝数；基因扩增：增加基因的拷贝数； 3.3.基因重排：调节表达产物多样性；基因重排：调节表达产物多样性； V JC VJ C V JC IgGIgG的基因重排的基因重排 58 4.4.基因的甲基化修饰：基因的甲基化修饰： 甲基化程度高，基因表达降低；甲基化程度高，基因表达降低； 早基化程度低，基因表达增加早基化程度低，基因表达增加。 5.5.染色质结构：染色质结构： 组蛋白与组蛋白与DNADNA结合，抑制基因转录，结合，抑制基因转录， 非组蛋白与非组蛋白与DNADNA结合促进基因转录。结合促进基因转录。 59 （二）转录水平的调控（二）转录水平的调控 真核生物真

26、核生物RNARNA聚合酶有聚合酶有3 3种种 种类种类 转录产物转录产物 45S-rRNA （5.8、 18、28） Hn-RNA snRNA 5S-RNA tRNA （RNA polymerase, RNA pol） 60 1. 1. 转录起始复合物形成的调控转录起始复合物形成的调控 转录因子结合到转录因子结合到DNADNA上，形成功能性启上，形成功能性启 动子，才能被动子，才能被RNARNA聚合酶识别和结合。聚合酶识别和结合。 TFD TFA TF B RNA poly/TFFTFE D TATA B F E DNA A RNA poly TATA 61 转录因子转录因子(transcri

27、ption factor，TF ) 是是RNARNA合成起始所必需的因子，合成起始所必需的因子， TFTF不依赖不依赖RNARNA聚合酶而独立地结合聚合酶而独立地结合 DNADNA，并且在转录过程中促使，并且在转录过程中促使RNARNA聚聚 合酶分子与启动子结合。合酶分子与启动子结合。 62 2. 顺式作用元件顺式作用元件(cis-acting element) 指某些能影响基因表达但不编码新的指某些能影响基因表达但不编码新的 蛋白质和蛋白质和RNARNA的的DNADNA序列序列，按照功能分为启，按照功能分为启 动子、增强子、负调控元件（沉默子等）。动子、增强子、负调控元件（沉默子等）。 63

28、 （1 1）启动子）启动子(promoter)(promoter) RNA RNA聚合酶结合位点周围的一组转录控制组聚合酶结合位点周围的一组转录控制组 件，至少包括一个件，至少包括一个转录起始点转录起始点以及一个以以及一个以 上的上的功能组件功能组件。 TATA盒盒 GC盒盒 CAAT盒盒 决定决定RNARNA聚合酶聚合酶转录起始点转录起始点和和转录频率转录频率的的 一关键元件。一关键元件。 64 核心启动子核心启动子(core promoter)(core promoter) 上游启动子元件上游启动子元件(upstream promoter (upstream promoter elemen

29、t, UPE)element, UPE) 上游上游-25-30bp处，又称处，又称TATA盒盒 （TATAAAA） 上游上游-30-120bp处，包括处，包括GC盒盒 （GGGCGG）和）和 CAAT盒盒（GCCAAT） 65 TATA盒盒 CAAT盒盒 GC盒盒 增强子增强子 顺式作用元件顺式作用元件 结构基因结构基因 -CAAT-GCGC-TATA 转录起始转录起始 真核生物启动子保守序列真核生物启动子保守序列 66 (2)(2)增强子增强子(enhancer)(enhancer) 指位于启动子上游或下游并通过启指位于启动子上游或下游并通过启 动子增强目标基因转录效率的动子增强目标基因转录

30、效率的DNADNA顺序，顺序， 增强子本身不具备启动子活性。增强子本身不具备启动子活性。 位置距离及作用方向不固定位置距离及作用方向不固定 决定基因表达的时空特异性决定基因表达的时空特异性 67 (3) 其他元件其他元件 a)沉默子沉默子（silencer） 指在真核基因内能抑制基因转录的指在真核基因内能抑制基因转录的DNADNA序列序列, ,与反式与反式 作用因子相互结合而起作用。不受距离和方向的限作用因子相互结合而起作用。不受距离和方向的限 制，并可对异源基因的表达起作用。制，并可对异源基因的表达起作用。 b)加尾信号加尾信号 68 5 -AAUAAA- 5 - AAUAAA- 核酸酶核酸

31、酶 -GUGUGUG RNA-pol AATAAA GTGTGTG 转录终止的修饰点转录终止的修饰点 5 5 3 3 3 3 加尾加尾 AAAAAAA 3 mRNA 69 70 真核基因结构真核基因结构 71 3. 3. 反式作用因子反式作用因子 指能直接或间接地识别或结合在指能直接或间接地识别或结合在 各顺式作用元件各顺式作用元件812bp核心序核心序 列上，参与调控靶基因转录效率列上，参与调控靶基因转录效率 的的一组蛋白质一组蛋白质。 有时也称转录因子（有时也称转录因子（transcription factor, TF）。）。 TFDTFD（TATATATA）、）、CTFCTF（CAATC

32、AAT）、）、SP1SP1（GGGCGGGGGCGG） 72 反式作用因子根据作用方式分为三类：反式作用因子根据作用方式分为三类： 通用转录因子。通用转录因子。普遍存在的转录因子。普遍存在的转录因子。 组织特异性转录因子。组织特异性转录因子。与基因表达的组与基因表达的组 织特异性有很大关系。织特异性有很大关系。 诱导性反式作用因子。诱导性反式作用因子。活性能被特异的活性能被特异的 诱导因子所诱导。诱导因子所诱导。 73 反式作用因子结构域的模式反式作用因子结构域的模式 DNA结合结构域结合结构域 转录活化结构域转录活化结构域 结构域结构域连接区（结合其他蛋白质的结构域） 74 （1 1）DNA

33、DNA结合域的结构模式结合域的结构模式 1 1）锌指结构）锌指结构 2 2）同源结构域）同源结构域 3 3）碱性亮氨酸拉链）碱性亮氨酸拉链 5 5）碱性）碱性- -螺旋螺旋结构结构 4 4）螺旋）螺旋- -环环- -螺旋结构螺旋结构 75 1 1）锌指结构）锌指结构 配位键配位键 2-9个个 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。 76 Cys2 / Cys2锌指锌指 Cys2 / His2锌指锌指 见于见于甾体激素受体甾体激素受体见于见于SP1，T

34、F A等等 77 同源结构域（同源结构域（homeodomainhomeodomain，HDHD） 同源盒基因家族各基因间具有一相同的保守同源盒基因家族各基因间具有一相同的保守 序列，称为同源结构域。所含的至少二个序列，称为同源结构域。所含的至少二个螺旋螺旋 中形成中形成“转折转折”，第三个，第三个螺旋与螺旋与DNADNA大沟相互作大沟相互作 用是同源盒蛋白与用是同源盒蛋白与DNADNA结合的主要力量结合的主要力量 。 78 3）碱性-亮氨酸拉链 二聚体二聚体 亮氨酸之间相互作用形成亮氨酸之间相互作用形成 二聚体，形成二聚体，形成“拉链拉链” 。 肽链氨基端肽链氨基端2030个富含个富含 碱性

35、氨基酸结构域与碱性氨基酸结构域与DNA 结合。结合。 79 4）碱性-螺旋-环-螺旋 80 （2 2）转录活化结构域：转录激活区）转录活化结构域：转录激活区 1 1）酸性）酸性- -螺旋螺旋结构域结构域 2 2）富含谷氨酰胺结构域）富含谷氨酰胺结构域 3 3）富含脯氨酰胺结构域）富含脯氨酰胺结构域 81 4. 4. 转录水平的调控机制转录水平的调控机制 1 1）反式作用因子的激活）反式作用因子的激活 1 1）表达式调节：反式因子合）表达式调节：反式因子合 成出来就具有活性成出来就具有活性 2 2）共价修饰调节：）共价修饰调节： 磷酸化磷酸化- -去磷酸化，糖基化去磷酸化，糖基化 3 3）配体结

36、合）配体结合 4 4）蛋白质与蛋白质相互作用）蛋白质与蛋白质相互作用 82 2 2）反式作用因子作用方式）反式作用因子作用方式 连锁反应：转录因子与连锁反应：转录因子与DNADNA结合后促结合后促 进另一转录因子的结合进另一转录因子的结合 DNADNA扭曲：改变扭曲：改变DNADNA构型构型 滑滑 动：沿动：沿DNADNA滑动到另一特异滑动到另一特异 序列发挥作用序列发挥作用 83 Promoter Enhancer GENE DNADNA成环：成环： 使相应位点接近而发挥作用使相应位点接近而发挥作用 84 Upstream enhancer Transcription initiation siteUpstream promoter element 3 3）反式作用因子的组合式调控）反式作用因子的组合式调控 85 三、转录后水平的调控三、转录后水平的调控 （一）（一）55端加帽和端加帽和33端多聚腺苷酸化端多聚腺苷酸化 保护保护mRNAmRNA在转录过程中不被降解在转录过程中不被降解 （二）（二）mRNAmRNA的选择性剪接的选择性剪接 86 外显子与内含子的连接区外显子与内含子的连接区 指外显子和内含子