2011级同等学历高级生化复习思考题

1、1.表达调控的基本方式。1、组成型表达（constitutive expres）以恒定的速率进行的表达，称为组成型表达或基本表达。较少受环境的影响，在一个物种或一个生物的几乎所有细胞都表达。ng gene） ：管家（houseke以组成型表达的，称为管家。组蛋白、核糖体蛋白、糖酵解酶（基原表答、基原2、适应性表达：；持续性、恒定表达）受环境的影响，在不同细胞以不同的速率进行的表达。诱导表达(induction)：在特定环境表达。下，激活蛋白被激活，表达产物水平增高的阻遏表达(repres的表达。)：在特定环境下，阻遏蛋白被激活，表达产物水平减少组突变：DNA 调控序列突变，使适应性表达转变为组

2、表达，这种突变称之COX2：诱导性表达 NOSCOX1：组：表达NOS1：神经型 NOS（nNOS）组 NOS2：内皮型 NOS（eNOS）组 NOS3：可诱导型 NOS（iNOS3、协调表达 (coordinateexpres)：功能上相关的一组，协调一致，相互配合的共同表达方式。协调表达对细胞形态、机能等表型的确立、代谢的正常进行具有重要意义。顺式调节：反式调节：顺式调节：调控蛋白结合自身方式，称为顺式(cis)调节。的 DNA 调控序列，调节自身的表达，为分子内调节反式调节：调控蛋白特异识别、结合另一的 DNA 调控序列，调节另一的开启和关闭，为分子间的调节方式，称为反式(trans)调

3、节2.乳糖子表达调控机制。两种调控蛋白进行双重调控：阻遏蛋白（repressor） ： 负调控 受乳糖信号调控；分解代谢物激活蛋白（CAP）：正调控 受葡萄糖信号调控（catabolite activator protein，）lac 阻遏蛋白：负调控结合模体：螺旋-转折-螺旋结构一个螺旋结合到 DNA 的大沟lac阻遏蛋白：四聚体，二聚体与 DNA 结合。乳糖可逆结合阻遏蛋白，使不能结合 DNA分解代谢物激活蛋白（CAP）：正调控CAP 结构特点：有 2 个结合结构域c结合结构域：结cDNA合后，与结合；DNA 结合结构域：CAP 位点(CAP site)，位于起始点上游 60 bp 处。螺

4、旋-转折-螺旋结构，与 lac 阻遏蛋白相同，以二聚体与 DNA 结合3.色氨酸转录衰减子调控机制前导序列：161 bp有色氨酸：转录终止导序列无色氨酸：转录延续到结构前导序列结构特点：分为 4 区，1 区：前导肽编码区，编码 14 aa，含起始、终止、2 个 Trp4 区：终止区，7 个连续的 U，发夹结构：2 区与 1 区(或 3 区)、3 区与 2 区(或 4 区)能力强弱：1/22/33/43/4 区发夹结构：衰减子结构7 个 U 转录终止结构Trp 结构不能转录。2/3 区发夹结构：抗终止子阻碍形成 3/4 区发夹结构，Trp 结构转录4.顺式作用元件分类及其在真核 转录起始调控区的

5、顺式作用元件：启动子、增强子、绝缘子和沉默子。表达调控中的作用。1、启动子：转录起始点及其上游 200 bp。2. 增强子（enhancer能够结合特异调节蛋白，远离转录起始点，增强启动子转录效率的 DNA 序列。沉默子（silencer对启动子起负调控作用的 DNA 序列绝缘子（insulator作用：阻断了调控蛋白的作用，阻碍了激活蛋白或阻遏蛋白与 RNA 聚合酶之间的联系。与绝缘子结合的蛋白对没有正或负的调控作用。5.增强子及其结构和作用特点。能够结合特异调节蛋白，远离转录起始点，增强启动子转录效率的 DNA 序列。增强子结构特点序列长度:在 100200bp 之间。多个短序列组成:对碱

6、基顺序有严格要求序列:812 bp 组成。回文结构:部分序列的特征。作用特点：强促进转录作用，效率达上百倍到上千倍。远距离起作用，离起始点 20050000bp 间。无定位和方向依赖性，位于起始点上游、下游或内含子序列中，从 53或 35方向均可发挥作用。具有组织特异性或细胞特异性，一个可以受一个以上的增强子调控。6.转录因子的分类，功能作用。三种转录调控蛋白参与 RNA 聚合酶与启动子的相互作用：基础转录因子（basal transcription factors）激活蛋白或特异转录因子（spel transcription factors）共激活蛋白（coactivators基础转录因子：

7、1.每一 RNApol 启动子都需要的调控蛋白，又称通用转录因子（general transcription factors）参与 RNApol转录的是通用转录因子（TF）TF分为 TFA、B、D、E、F、H。各种 TF与启动子结合，形成转录起始复合物。A 盒或 RNA 聚合酶转录的起始必需有转录起始复合物的形成，但它的形成对调控作用相对不敏感，还需要激活蛋白和共激活蛋白的协同作用。2.激活蛋白：能结合增强子和上游启动子元件，促进转录，又称特异转录因子。特异转录因子与增强子结合具有特异性，不同的增强子要求有不同的激活蛋白。已知有几百种增强子，却只发现很少的激活蛋白。激活蛋白与增强子结合的远距离

8、作用：DNA 链结构发生变化，蛋白质复合物发生直接的相互作用。共激活蛋白： （coactivators或成环，使各种3.不直接作用于 DNA，而在激活蛋白与转录起始复合物、 RNA 聚合酶之间起中介作用的转录因子。中介子（mediator）：酵母菌中发现的具有共激活作用的蛋白。转录因子 TFD：既能结合 RNA 聚合酶，又能与 DNA 结合转激活蛋白接触，具共激活蛋白的特征。7.染色质重塑(包括 DNA、组蛋白修饰)的分子机制和生物学意义。染色质重塑（chromatin reming）：与转录相关的染色质局部结构的改变称之。主要有：核小体重塑、DNA 甲基化组蛋白共价修饰一、核小体重塑：（nu

9、cleosome reming）核小体的移位、替换和去组装改变。过程：染色质重塑复合体参与（ATP 依赖性酶蛋白复合体）a.活化蛋白 (转录因子)结合；b.染色质重塑复合体结合转录活性区； c.ATP 依赖性酶水解 ATP，提供能量； d.移去或替换核小体。二、DNA 甲基化（DNA methylation）：最重要的表观遗传修饰形式，研究最清楚。甲基化位点： CpG 中胞嘧啶第 5 位碳原子 DNA 甲基转移酶：甲基来源：一碳；S-腺苷蛋氨酸；环境和饮食：叶酸、B12DNA 甲基化的生物学意义调控表达, 在胚胎发育、细胞生长分化，衰老，疾病等方面发挥重要作用。维持 印记结构失活肿瘤发生发展三

10、 组蛋白乙酰化：形成酰胺键，正电荷减弱，染色质转录加强。组蛋白甲基化：正电荷加强，染色质转录减弱。8.siRNA、miRNA 生物学功能和实际应用意义。siRNA：（smallerfering RNA，siRNA）1999 年，Hamilton 等在植物沉默中发现： 21-25 nt 的短 dsRNA 能够诱导细胞的RNAi，称短 dsRNA 为小片段干扰 RNA ( siRNA )miRNA 介导的的转录后沉默siRNA 研究的意义：2001 年，Elbashir 等首先，体外21nt siRNA，转染哺乳动物细胞，可以阻断特异性的表达。进一步实验表明，体外的 siRNA 与源于长 dsRN

11、A 降解诱导的 RNAi 有相当的效应，而且特异性更好，所需有效浓度更低。目前，体外的 siRNA 已成为研究沉默的重要工具，广泛应用于分析。功能的miRNA 研究的意义：miRNA 是体内正常表达的产物，在表达调控中起重要作用。对生长发育和行为具有十分深远和复杂的影响，与人类疾病的发生发展可能具有密切的相关。对 miRNA 的研究已取得突破性进展，但其研究还处在理论水平，对它的应用还有待进一步探讨。以 miRNA 为靶点或者以 miRNA 为点。和治疗的设想，将成为研究的一个焦1. 细胞信号转导网络的分子基础和特点。信号转导复合体：信号分子与细胞内蛋白形成复合体，共同进行信号转导，称为信号转

12、导复合体。（一）信号转导复合体形成基础：蛋白相互作用结构域(proteineraction)信号分子中可起特异相互识别、结合作用的结构域蛋白相互作用结构域的特点： 一个信号分子可含两种以上蛋白质相互作用结构域； 一种蛋白质相互作用结构域可存在于多种蛋白质信号分子中；这些结构域本身均为非催化结构域。2. G 蛋白偶联受体途径的信号分子及其转导基本途径。信号分子：神经递质、激素、趋化因子、外源刺激G 蛋白偶联受体作用相关小信号分子:c、cGMP、DAG(二酰基甘油)、IP3(1,4,5-肌醇三磷酸) 、 Ca2+、NO。G 蛋白偶联受体:（G-protein coupled receptors,

13、GPCR）受体胞分与 G 蛋白结合，受体信号转导活化 G 蛋白。G 蛋白的活化启动信号转导 配体与受体结合激活 G 蛋白； G 蛋白激活或抑制分子 AC、PLC； 效应分子改变第二信使的含量与分布；3. 参与酶偶联受体的酶有那些，介导哪些信号途径及其转导基本途径。酶偶联受体酶偶联受体通过蛋白激酶-蛋白磷酸酶-靶分子发挥作用酶偶联受体：受体自身具有酶活性，或受体与酶结合的一类受体。单跨膜受体：只有 1 个跨膜区段的糖蛋白。生长因子和细胞因子的受体：调节蛋白质的功能和表达水平、调节细胞增殖和分化。酶偶联受体蛋白酪氨酸激酶受体TKRs（tyrosine kinases receptors）TKCRs

14、蛋白酪氨酸激酶偶联受体（tyrosine kinase-coupled receptors）蛋白酪氨酸磷酸酶受体TPRs（tyrosine phosphatases receptors）蛋白丝/苏氨酸激酶受体STKR（serine/threonine kinase receptors蛋白激酶/蛋白磷酸酶蛋白激酶 （protein kinase）：蛋白质磷酸化蛋白磷酸酶 (protein phosphatase)：去磷酸化控制信号转导分子活性的最主要方式。蛋白激酶：蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶蛋白酪氨酸激酶 双专一性蛋白激酶受体型：受体胞胞浆型：分含蛋白激酶催化结构域。胞浆内具有蛋白激酶的信号转导分子

15、。核内：细胞核内蛋白存在蛋白激酶活性。提高或降低活性，取决于酶的构象变化。蛋白质磷酸酶 (phosphatidase):催化蛋白分子去磷酸化。与蛋白激酶蛋白质活性的开关系统。蛋白磷酸酶对蛋白激酶所引起的变化产生衰减信号。EGF-受体信号途径及其生物学作用。Ras 细胞信号传递途径 EGFTKRRasMAPK 途径EGFR 异常表达或突变，信号传导失控： 细胞过度增殖，引起细胞恶性转变 肿瘤的发生、发展，生存期、淋转移、化疗抗拒等相关； 常见肿瘤：头颈鳞癌、非小细胞肺癌、结肠癌、胰、等JAK-S信号过程及其可能的生物学作用。JAK-S通路：1)2)3)受体活化:配体结合，受体二聚化，与 JAK

16、亲和力结合激活 JAK:受体 Tyr 磷酸化:JAK 与受体结合, 激活 JAK; JAK 磷酸化受体 Tyr,受体与 S结合(SH2)SS磷酸化:聚合:SJAK 使 STyr 磷酸化，形成复合体(SH3)，S与受体解离,转位到细胞核内;6) 结合启动子: 和 DNA 上启动子序列(干扰素活化序列 GAS)结合，调节JAK 与的转录。JAK1 在血液系统、癌、肾脏头颈部肿瘤、平滑肌肉瘤、恶性黑色素瘤中起着重要作用。1. 急性骨髓性自血病：Jak 1V623A 和 T478S 两个位点突变，可以增强对 S通路l 的活化，激活下游信号传导2.：55.9的患者，JAK1 的水平降低。ER 阳性患者，

17、JAK1 水平明显减低；ER患者，JAKI 水平升高3、癌：癌 LNCaP 和 PC3 细胞的 JAK1 失活。JAK1癌对干扰素治疗效果不佳。被甲基化修饰。4. 肾脏肿瘤：对干扰素耐药的肿瘤细胞，JAK1，TYK2，S降。提高肾脏肿瘤患者体内的 JAK1，TYK2，S感性1 表达明显下降，JAKS活性下1 的水平，可以提高肿瘤对干扰素的敏TGF-受体信号途径及其生物学作用。TGF-信号通路与肿瘤1.TGF-信号通路与肿瘤发生、预后关系密切管、胃、肝细胞、肺和胰腺等肿瘤。过度表达：乳腺、结肠、食2.TGF-信号对肿瘤既有正向效应又有负向效应。开始表现为抑制效应，随着肿瘤的发展而成为促进的正性效

18、应。与细胞类型、突变、扩增或丢失状态相关3. TGF-信号通路的遗传变异：TGF-配体和受体的点突变、丢失或扩增SMAD成员的变异或表达异常4. TNF-受体受体信号途径及其生物学作用。TNF-受体介导的 NF-B 途径配体结合：TNF-与 TNFR1 结合受体三聚化；DR 与 TRADDP（凋亡结构域相关蛋白）结合；TRADDP 与胞浆内受体作用蛋白(receptoreracting protein,RIP)结合；RIP 是丝氨酸/苏氨酸激酶，能使 TAK1 磷酸化激活，TAK1 属 MAPKKK, 使 IKK 磷酸化，IKK 使 IB 磷酸化泛素化，最终活化 NF-B，活化的 NF-B 转位入核，调节与炎症反应有关的靶表达，从而诱发炎症反应。NF-B 信号途径及其生物学作用没有外界刺激时：NF-B 不具活性：NF-B 与 IB 、PKA 催化亚基结合。有刺激因子：IB 被降解：刺激因子激活 IB 激酶(IKK)，IB Ser32、Ser36