基因表达调控机制专家讲座

基因表示调控GeneExpressionRegulation＆control基因表达调控机制专家讲座第1页第一节概述基因表达调控机制专家讲座第2页一、基因表示概念本节介绍4方面内容:三、基因表示方式四、基因表示多级调控二、基因表示特征基因表达调控机制专家讲座第3页

基因经过转录、翻译，产生含有特异生物学功效蛋白质分子过程。对一些基因而言,基因表示只有转录过程。*

基因表示（geneexpresion）基因表示是受调控

一、基因表示概念基因表达调控机制专家讲座第4页﹡基因表示调控（geneexpressionregulationandcontrol）

指经过生物体内调控系统来调整和控制体内蛋白质含量与活性，使之在特定时间、特定空间、并以一定强度出现，以适应机体生长、发育和繁殖需要。基因表达调控机制专家讲座第5页二、基因表示特征（一）时间特异性

在单细胞生物，按功效需要，某一特定基因表示随时间、环境而改变，严格按特定时间次序发生，这就是基因表示时间特异性。

在多细胞生物，从受精卵到组织器官形成各个不一样发育阶段，对应基因严格按一定时间次序开启或关闭，表现与发育阶段一致时间性。所以，在多细胞生物，基因表示时间特异性又称阶段特异性。基因表达调控机制专家讲座第6页（二）空间特异性

基因表示伴随时间次序所表现出这种分布差异，实际上是由细胞在器官分布决定，所以空间特异性又称细胞或组织特异性。

在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不一样组织空间次序出现，这种按一定空间次序出现基因表示称空间特异性。基因表达调控机制专家讲座第7页三、基因表示方式按对刺激反应性，基因表示方式分为：（一）组成性表示

不论表示水平高低，管家基因较少受环境原因影响，而是在个体各个生长阶段大多数或几乎全部组织中连续表示，或改变很小。区分于其它基因，这类基因表示被视为组成性表示。

一些基因在一个个体几乎全部细胞中连续表示,通常被称为管家基因。(housekeepinggene)基因表达调控机制专家讲座第8页（二）诱导和阻遏表示

在特定环境信号刺激下，对应基因被激活，基因表示产物增加，这种基因称为可诱导基因。

可诱导基因在特定环境中表示增强过程，称为诱导（induction）。

假如基因对环境信号应答是被抑制，这种基因是可阻遏基因。可阻遏基因表示产物降低过程称为阻遏（repression）。基因表达调控机制专家讲座第9页

在一定机制控制下，功效上相关一组基因，不论其为何种表示方式，均需协调一致、相互配合、共同表示，即为协调表示（coordinateexpression）这种调整称为协调调整（coordinateregulation）（三）协调表示基因表达调控机制专家讲座第10页四、基因表示多级调控

基因激活转录起始

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基因表达调控机制专家讲座第11页（一）DNA水平调控

包含基因扩增（拷贝数增多）、基因重排、基因结构活化等。

DNA必须部分暴露才能使RNApol有效结合，转录起始前基因必须进入活性状态才能起始转录。基因表达调控机制专家讲座第12页（二）转录水平调控

转录水平调控是基因表示调控中最主要步骤，转录起始是基本控制点。这是因为：①在全部生物合成路径中，第一步反应通常是最有效调整步骤，控制反应路径第一步反应通常可降低无须要生物合成，节约原料，合理用能；②在功效方面相互依赖数个蛋白质编码基因串联为复合基因（如Lac操纵子），此时经过转录起始阶段调整这些基因产物表示是最有效。基因表达调控机制专家讲座第13页（三）转录后水平调控

指转录起始后对转录产物进行一系列修饰、加工过程。包含转录提前终止、mRNA前体加工、剪接、RNA编辑等。对一些基因来说，转录后水平调控在决定细胞表型多样化和蛋白质结构与功效上也是十分关键。基因表达调控机制专家讲座第14页（四）翻译水平调控

经过特异蛋白质阻断一些mRNA翻译起始，是一个特异性调整。翻译起始调控是翻译水平调控主要阶段。基因表达调控机制专家讲座第15页（五）翻译后水平调控

蛋白质合成后，使蛋白质活化并发挥生物学功效调整过程称为翻译后水平调控。基因表达调控机制专家讲座第16页第二节原核基因表示调控基因表达调控机制专家讲座第17页一、转录水平调控基因表达调控机制专家讲座第18页（一）影响原核基因转录原因

（顺式元件和调控蛋白）1、开启子

开启子是DNA链上能与RNApol结合并能有效起始RNA转录DNA序列。它是基因表示不可缺乏调控序列，没有开启子，基因就不能转录。基因表达调控机制专家讲座第19页⑴开启子决定转录方向及模板链5′TTGACATATATTAGGTCCACG3′-35-10+1

3′AACTGTATATAATCCAGGTGC5′AGGUCCACG⑵开启子决定转录效率基因表达调控机制专家讲座第20页2、因子⑴因子控制RNApol与DNA结合因子作用是确保RNApol与特异开启子而不是与其它位点结合

基因表达调控机制专家讲座第21页关键酶

coreenzyme全酶

holoenzyme

基因表达调控机制专家讲座第22页⑵因子控制特定基因表示

因子使得RNApol选择特定开启区起始转录。一旦一个因子被另一个因子代替，即引发原来一套基因关闭和新一套基因转录开始。如环境温度升高或其它应激改变引发32与关键酶结合，RNApol全酶结合Hsp基因开启区，起始Hsp基因转录，而原先许多基因转录关闭。基因表达调控机制专家讲座第23页3.操纵序列和阻遏蛋白

操纵元件又称操纵基因,是阻遏蛋白识别与结合一小段DNA序列。阻遏蛋白指一类在转录水平对基因表示产生负调控作用蛋白。它主要经过抑制开放性开启子复合物形成而控制基因转录。基因表达调控机制专家讲座第24页

阻遏（repression）:有活性阻遏蛋白与操纵基因结合时，阻止RNApol与开启子结合或阻止开放性开启子复合物形成而抑制转录作用去阻遏（derepression）:一类特定小分子物质与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白失活，从DNA脱落下来作用。辅阻遏:一类特定小分子物质与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白活化，抑制转录。基因表达调控机制专家讲座第25页⑴可诱导操纵子如E.colilac，当阻遏蛋白与操纵基因结合时，则抑制转录。有乳糖或乳糖类似物(IPTG)存在时，阻遏蛋白与乳糖结合而变构，变构阻遏蛋白不能与操纵基因结合，引发结构基因转录。基因表达调控机制专家讲座第26页基因表达调控机制专家讲座第27页⑵可阻遏操纵子

如E.coliTrp，无色氨酸时，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNApol与开启子结合开启基因转录。有色氨酸时，阻遏蛋白与色氨酸形成复合物后与操纵基因结合，阻止RNApol与开启子结合而抑制转录。基因表达调控机制专家讲座第28页基因表达调控机制专家讲座第29页4.正调控蛋白及其结合位点正调控蛋白：

一类与DNA结合后，促进基因转录调控蛋白。它主要经过改变开启子起始效率而控制基因转录。基因表达调控机制专家讲座第30页

乳糖操纵子结构调控区CAP结合位点开启序列操纵序列结构基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙酰基转移酶ZYAOPDNA基因表达调控机制专家讲座第31页分解代谢基因激活蛋白（catabolitegeneactivatorprotein,CAP）

CAP与CAP位点结合后，才能促使RNApol与开启子结合，开启基因转录，这么一个操纵子中一组基因就有两道开关，只有两道开关同时打开时基因才能转录。基因表达调控机制专家讲座第32页大肠杆菌氮代谢基因激活蛋白（nitrogenmetabolismgeneactivatorprotein,ntrC）ntrCntrCpntrB激酶ntrB磷酸酶

5.增强子与激活蛋白基因表达调控机制专家讲座第33页基因表达调控机制专家讲座第34页6、倒位蛋白(inversionprotein)

是一个位点特异性重组酶。可使DNA某一段序列发生倒位。倒位蛋白可使开启子方向发生倒位，而控制基因转录。基因表达调控机制专家讲座第35页基因表达调控机制专家讲座第36页7、转录终止子与因子⑴转录终止子(teminater)①定义：指基因3′末端或者操纵子3′一段含有终止转录功效核苷酸序列。②分类：依赖因子转录终止子不依赖因子转录终止子基因表达调控机制专家讲座第37页③序列特征相同点：终止点之前有一段回文结构，两重复序列之间有间隔序列，终止子被转录出来RNA可形成发夹结构。不一样点：不依赖因子转录终止子回文序列中有较多G-C碱基对，回文序列下游有6-8A-T碱基对；依赖因子转录终止子回文序列中G-C含量较少，回文序列下游没有固定特征。基因表达调控机制专家讲座第38页不依赖因子（E.coli,Trp）终止子基因表达调控机制专家讲座第39页依赖因子（TR1）终止子基因表达调控机制专家讲座第40页发夹结构作用：妨碍RNA链从三元复合物深入向外释放，造成转录作用高度搁置。回文序列下游A/U序列作用：dA和rU之间氢键力和碱基堆积力很弱，造成RNA和DNA杂交部分很轻易拆开，三元复合物解体，RNApol与RNA解离，转录终止。基因表达调控机制专家讲座第41页⑵因子因子含有两种活性：①促进转录终止；②含有NTP酶活性，后一个活性是实现前一个活性必不可少。基因表达调控机制专家讲座第42页ATP基因表达调控机制专家讲座第43页8、衰减子(attenuator)

是一个受翻译控制转录终止子结构。是一段能减弱转录作用序列。因为翻译作用影响，衰减子下游基因或者继续被转录，或者在衰减子处实现转录终止。基因表达调控机制专家讲座第44页（二）原核基因转录调整机制

经过负调控因子和正调控因子所进行复合调控。阻遏蛋白与操纵基因结合，防碍RNApol与P结合形成开放性开启子复合物，阻止基因转录；当阻遏蛋白与操纵基因解离时，RNA聚合酶与开启子结合，起始基因转录。基因表达调控机制专家讲座第45页1、乳糖操纵子调控机制⑴乳糖操纵子结构：Z、Y、A三个结构基因，逆流而上依次为：操纵基因(O)、开启子(P)、CAP结合位点和调整基因，O与P有一定程度重合。基因表达调控机制专家讲座第46页

乳糖操纵子结构调控区CAP结合位点开启序列操纵序列结构基因Z：β-半乳糖苷酶Y：透酶A：乙酰基转移酶ZYAOPDNA基因表达调控机制专家讲座第47页操纵序列

——阻遏蛋白结合位点

当操纵序列结合有阻遏蛋白时，会妨碍RNA聚合酶与开启序列结合，或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移动，妨碍转录。开启序列编码序列操纵序列pol阻遏蛋白基因表达调控机制专家讲座第48页

⑵乳糖操纵子转录调控机制

经过负调控因子和正调控因子所进行复合调控。阻遏蛋白与操纵基因结合，防碍RNApol与P结合形成开放性开启子复合物，阻止基因转录；CAP与CAP结合位点结合促进RNApol与P结合，引发有效转录。乳糖操纵子结构基因转录需具备两个条件：①阻遏蛋白与操纵基因解离②CAP与CAP结合位点结合基因表达调控机制专家讲座第49页mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol没有乳糖存在时

阻遏蛋白负性调整阻遏基因基因表达调控机制专家讲座第50页mRNA阻遏蛋白有乳糖存在时IDNAZYAOPpol开启转录mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶基因表达调控机制专家讲座第51页++++转录无葡萄糖，cAMP浓度高时有葡萄糖，cAMP浓度低时

CAP正性调整ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP基因表达调控机制专家讲座第52页基因表达调控机制专家讲座第53页

※当阻遏蛋白封闭转录时，CAP对该系统不能发挥作用；

※如无CAP存在，即使没有阻遏蛋白与操纵序列结合，操纵子仍无转录活性。

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/乳糖共同存在时,细菌首先利用葡萄糖。

葡萄糖对lac操纵子阻遏作用称分解代谢阻遏（catabolicrepression）。

基因表达调控机制专家讲座第54页2、色氨酸操纵子调控机制⑴色氨酸操纵子结构基因表达调控机制专家讲座第55页①阻遏蛋白调控作用trptrp高时trp低时mRNAOPI调整区结构基因前导肽衰减子色氨酸

操纵子⑵色氨酸操纵子调控机制基因表达调控机制专家讲座第56页

②衰减子调控作用

L基因3′端有一个衰减子序列。前导序列转录mRNA含有以下特征及功效：1）内含4段特殊短序列2）序列①是一个开放阅读框：转录后马上翻译成14氨基酸短肽称作前导肽，前导肽第10，11位是两个连续色氨酸。基因表达调控机制专家讲座第57页基因表达调控机制专家讲座第58页衰减子结构(attenuator)核糖体新生肽链mRNADNA1234UUUU3’1、当色氨酸浓度高时trp密码子转录衰减机制:5’基因表达调控机制专家讲座第59页12345’核糖体2、当色氨酸浓度低时基因表达调控机制专家讲座第60页二、翻译水平调控基因表达调控机制专家讲座第61页

（一）SD序列对翻译影响1、SD序列定义：SD序列是位于mRNA起始密码子AUG上游由3-9碱基组成一段核苷酸序列，它是核糖体结合位点。2、SD序列次序及位置对翻译影响⑴SD序列存在是否是mRNA在细胞中翻译决定原因⑵SD序列位置是影响翻译效率主要原因

基因表达调控机制专家讲座第62页

2、隐蔽SD序列对翻译影响

如SD序列处于mRNA二级结构中，核糖体不能与之结合，只有打破这种结构，核糖体才能结合。

基因表达调控机制专家讲座第63页基因表达调控机制专家讲座第64页

（二）mRNA寿命对翻译调控作用不一样mRNA有不一样降解速度1、降解mRNA外切酶主要是3′外切核酸酶mRNA分子末端二级结构能阻止3′外切酶进攻，凡降解终止子发夹结构突变都造成mRNA稳定性降低，终止子除转录终止功效外，还决定mRNA稳定性。基因表达调控机制专家讲座第65页

2、降解mRNA内切酶主要是RNaseⅢ

发挥作用需要一定二级结构特征，如RNaseⅢ对整合酶基因（int）mRNA降解时就需要转录终止子序列所形成发夹结构上又增添一个发夹结构，这个附加发夹结构恰好组成了RNaseⅢ识别位点和切割位点。基因表达调控机制专家讲座第66页

（三）翻译产物对翻译调控作用

控制本身mRNA可翻译性，大多是控制翻译起始。基因表达调控机制专家讲座第67页

1、RF2合成自体调控

利用释放肽链职能提前终止其mRNA翻译。mRNAGGGUAUCUUUGACUACGAC232425262728｛｛RF2基因表达调控机制专家讲座第68页

当核糖体蛋白较少时，调控蛋白优先与rRNA结合。当核糖体蛋白较多时，多出调控蛋白就与mRNA结合，核糖体就不能与mRNA结合，从而降低了相关基因产物合成。2、核糖体蛋白质合成自体调控基因表达调控机制专家讲座第69页

（四）反义RNA对翻译调控作用

OmpR基因产物，OmpR蛋白在不一样渗透压含有不一样构象。渗透压低时，与OmpF基因调控区结合，对OmpF基因表示起正调控作用，OmpF↑;渗透压高时，变构，与OmpC基因调控区结合,对OmpC基因表示起正调控作用，OmpC↑。两种蛋白随渗透压改变而改变，但两种蛋白总量不变。基因表达调控机制专家讲座第70页基因表达调控机制专家讲座第71页第三节真核基因表示调控基因表达调控机制专家讲座第72页

真核基因表示调控系统与原核区分：1、真核基因数目多，哺乳动物有数万～10万，而E.coli仅有40002、大量重复序列，可能对基因表示带来影响3、真核DNA与组蛋白组成核小体结构，并有许多非组蛋白结合。组蛋白、非组蛋白和核小体组织状态及核小体超螺旋结构影响基因活性。基因表达调控机制专家讲座第73页

4、真核基因有内含子，转录mRNA都要经拼接加工，细胞可经过对mRNA前体加工是否进行调整。5、真核基因转录在细胞核，翻译在胞浆，排除了转录衰减。6、真核mRNA寿命长，脊椎动物mRNA平均半寿期大约为3小时。7、调控范围大：DNA水平—转录水平—转录后水平—翻译水平—翻译后水平等多层次调控。基因表达调控机制专家讲座第74页二、转录水平调控

主要经过反式作用因子，顺式作用元件和RNA聚合酶相互作用来完成。基因表达调控机制专家讲座第75页

（一）基因转录水平顺式作用元件

顺式作用元件（cis-actingelements）:指对基因表示有调整活性DNA序列，其活性只影响与其本身同处于一个DNA分子上基因，同时，这种DNA序列通常不编码蛋白质，多位于基因旁侧或内含子中。按功效分开启子、增强子和缄默子。基因表达调控机制专家讲座第76页

1、开启子（promoter）

与基因表示开启相关顺式作用元件，位于基因转录起始点上游。依据开启子中TATA盒有没有分经典开启子和不经典开启子。基因表达调控机制专家讲座第77页

①经典开启子：

含TATAbox，有时一个基因开启子上有两个TATAbox，它们可分别或有侧重地对不一样诱导物作出应答，在一些情况下，也参加组织特异性选择，如-淀粉酶基因在唾液腺和肝脏两种组织分别选择了相距2.8kb，转录效率不一样两个转录起始点，确保唾液中酶活性远高于肝脏。基因表达调控机制专家讲座第78页

②不经典开启子：

不含TATAbox，通常含GC序列，如管家基因开启子。含这类开启子结构基因转录起始往往是不规则，而且只有基础水平表示。基因表达调控机制专家讲座第79页

2、增强子(enhancer)

使基因转录速率显著提升一类顺式元件。增强子主要经过改变DNA模板螺旋结构、为DNA模板提供特定局部微环境、或为RNA聚合酶和反式作用因子提供一个与一些顺式元件联络结构等方式发挥作用。作用特点：无本身方向性及基因特异性，也不受与基因距离远近影响。3、缄默子(silencer)使基因转录降低或使基因关闭一类顺式作用元件基因表达调控机制专家讲座第80页

（二）基因转录调整反式作用因子1、反式作用因子定义

Trans-actingfactor：是能直接或间接地识别或结合在各顺式元件关键序列上，参加调控靶基因转录效率一组序列特异性DNA结合蛋白。基因表达调控机制专家讲座第81页

2、反式作用因子特点⑴含有三个功效域：DNA识别结合域，转录活化域，调整结构域⑵含有识别开启子和增强子功效⑶对调整有正向和负向两个方面基因表达调控机制专家讲座第82页

3、反式作用因子结构域模式⑴DNA结合域①锌指结构(Zincfingermotif):DNA结合域中由2个Cys和2个His或4个Cys与一个锌离子借配位键结合成指状结构。如TFⅢ-A有9个重复指结构，类固醇激素受体家族有2个指结构。基因表达调控机制专家讲座第83页最常见DNA结合域：

1、锌指（zincfinger）C——CysH——His常结合GC盒基因表达调控机制专家讲座第84页

②碱性-螺旋结构

如CTF是结合CCAAT盒一个转录因子，其DNA结合域含有-螺旋，并富含碱性氨基酸。基因表达调控机制专家讲座第85页

2、α-螺旋常结合CAAT盒基因表达调控机制专家讲座第86页

③同源结构域(Homodamain)：反式作用因子中由约60个左右氨基酸相同保守序列组成螺旋-转折-螺旋区域。这类反式作用因子DNA结合域最少有两个-螺旋，两螺旋之间由几个氨基酸残基形成“转折”。基因表达调控机制专家讲座第87页基因表达调控机制专家讲座第88页

④螺旋-环-螺旋能与免疫球蛋白链基因增强子结合反式因子E12和E47羧基端100～200aa可形成两个两性-螺旋，两螺旋之间为非螺旋环，-螺旋氨基端有碱性区，这个碱性区对结合DNA是必须，-螺旋对形成二聚体是必须。基因表达调控机制专家讲座第89页基因表达调控机制专家讲座第90页

⑤亮氨酸拉链(Leucinezipper)

两个含有亮氨酸拉链区反式作用因子以疏水力相互作用形成形同拉链区域。

基因表达调控机制专家讲座第91页

⑵转录活化域(transcriptionalactivationdomain)

位于DNA结合域以外由80～100个aa组成含有转录活化功效区域。基因表达调控机制专家讲座第92页

①带负电荷-螺旋结构含较多酸性氨基酸能形成亲脂-螺旋，称酸性-螺旋结构。如糖皮质激素受体转录活化域，Jun转录因子转录活化域等。作用：对转录起始特异诱导活性相对较低。可与TF-ⅡD复合物中某个通用因子或RNApol结合而发挥作用。基因表达调控机制专家讲座第93页

②富含谷氨酰胺结构

如SP1是与开启子GCbox结合一个转录因子，除有结合DNA锌指结构外，SP1共有4个参加转录活化区域，其中最强转录活化域之一极少有极性aa，却富含谷氨酰胺，达该区aa总数25%左右。Oct1/2，Jun,AP2,SRF均含此区域。基因表达调控机制专家讲座第94页

③富含脯氨酸结构

如CTF-NF1转录因子羧基端极难形成-螺旋，原因是此区域富含脯氨酸，占该区aa20～30%，在Oct2，Jun，AP1，SRF等哺乳动物因子中也有富含脯氨酸结构基因表达调控机制专家讲座第95页

⑶调整结构域

如糖皮质激素受体是一个反式作用因子，它有与糖皮质激素结合区域，这个区域称调整结构域。基因表达调控机制专家讲座第96页

（三）基因转录调控中蛋白质与DNA及蛋白质与蛋白质相互作用1.蛋白质与DNA相互作用—非共价键相互作用1)氢键:供氢基团:G,A,C氨基受氢体:Glu,Asp残基侧链2)疏水键:DNA分子大沟侧缘T-CH3与疏水性氨基酸等均可建立疏水键联络。3)碱性氨基酸残基与DNA分子中戊糖-磷酸骨架之间建立电荷联络基因表达调控机制专家讲座第97页

2.蛋白质与蛋白质相互作用—非共价键相互作用1)氢键:蛋白质分子中带部分正电性氢原子与带电负性原子靠静电相互作用形成氢键。如NH3,-NH2,-OH氢带部分正电性,-C=O,-C00-带负电性2)离子键:存在于两个完全或部分带相反电荷原子或基团之间相互作用力。主要发生在碱性氨基酸侧链,N-末端自由氨基,酸性氨基酸侧链及C-末端羧基等带电基团之间3)疏水相互作用:主要发生在疏水性氨基酸侧链之间基因表达调控机制专家讲座第98页（四）转录起始调控机制解除组蛋白对基因封闭作用;反式作用因子活性调整顺式作用元件与反式作用因子相互作用。基因表达调控机制专家讲座第99页

带正电荷组蛋白与DNA中带负电荷磷酸基结合,于是组蛋白遮蔽了DNA分子,降低了DNA模板活性。组蛋白修饰作用可显著解除染色体抑制作用。已证实高乙酰化组蛋白特异地聚集于活性染色质功效区,低乙酰化组蛋白聚集于无转录活性非功效区,这一结果表明组蛋白乙酰化可激活转录。另外,核小体组蛋白乙酰水平升高,可使DNA－组蛋白抑制性结构破裂,有利于基本转录因子与转录起始部位结合。组蛋白对基因封闭作用基因表达调控机制专家讲座第100页蛋白质与DNA结合时主要是DNA结构发生改变,DNA柔性加强了蛋白质－DNA相互作用,识别螺旋沿DNA大沟,在大沟一侧接触到碱基,接触碱基数目普通不超出5bp。识别螺旋氨基酸残基分为3类:(1)与DNA碱基接触残基,大多是极性;(2)与主链磷酸基因接触残基,大多是碱性;(3)与蛋白质其余部分接触残基,往往以疏水残基背向DNA。顺式作用元件与反应作用因子相互作用基因表达调控机制专家讲座第101页

体外转录器组装第一步即为TFⅡD结合到TATA盒上,形成包含TATA结合蛋白和约10个TBP相关因子复合物。是TFⅡD还是TBP还是二者同时结合TATA盒尚不清楚。体外转录试验表明,TAFs在对激活因子应答中起作用。TFⅡD和TBP在基础转录中含量相同,但只有TFⅡD能对激活剂产生应答。而且不一样物种活性结构域是和特异性TAFs相互作用。激活蛋白能刺激TFⅡD－TFⅡA－TATA复合物形成,活性结构和TAFs多重接触能增强TFⅡD与TATA盒结合,激活转录。TFⅡD中心论基因表达调控机制专家讲座第102页

1、反式作用因子活性调整⑴表示式调整

这类反式作用因子合成出来就有活性，需要时就合成，不需要时就降解失活。基因表达调控机制专家讲座第103页

如STAT家族(Signaltransducersandactivatorsoftranscription)。

⑵共价修饰这类反式因子合成出来没有活性，需要修饰才含有活性，如是磷蛋白则经过磷酸化与去磷酸化调整其活性；如是糖蛋白，则经过糖基化与去糖基化调整其活性。基因表达调控机制专家讲座第104页

⑶配体结合

许多激素受体是反式作用因子，本身对基因转录无调整作用，由激素激活后含有表示调控作用。基因表达调控机制专家讲座第105页

⑷蛋白质与蛋白质相互作用有些反式作用因子单独不能发挥作用，需与另一个蛋白结合成复合物才能发挥作用，如C-myc蛋白单独结合DNA能力很低，与max蛋白结合成二聚体就可调整基因表示。基因表达调控机制专家讲座第106页

2、反式作用因子与顺式元件结合

反式作用因子有激活基因表示反式作用因子和阻遏表示反式作用因子，值得一提是：有些反式因子先激活，再与DNA结合，少数反式作用因子先与DNA结合，再被激活。基因表达调控机制专家讲座第107页

3、反式作用因子作用方式⑴成环假说

位于不一样DNA结合位点上两个蛋白质经过两个结合位点之间DNA弯曲成环，而彼此靠近，直接接触而发挥作用。如一个反式因子与增强子结合，RNApol与开启子结合，经过DNA柔曲性，弯曲成环使两个蛋白质靠近，为它们相互作用提供条件。基因表达调控机制专家讲座第108页

基因表达调控机制专家讲座第109页

⑵滑动假说一个反式因子结合DNA特定序列后，沿着DNA滑动到另一个特定序列并与那里蛋白质发生相互作用促进转录起始。⑶扭曲假说反式因子与DNA结合时，DNA发生变形，这种构型改变可使DNA解旋，有利转录起始。基因表达调控机制专家讲座第110页

⑷接力假说一个反式因子与DNA特定序列结合，促进另一个蛋白质结合于相邻DNA序列，由此再促进别蛋白质结合，最终一直伸展到转录起始位点，对转录产生调控作用。在短距离内，这种机制是可能，但远距离无法采取这种机制。基因表达调控机制专家讲座第111页

4、中介因子在转录起始调整中作用

许多核受体与通用转录因子之间并不直接相互作用,而是经过中介因子在核受体与通用转录因子之间发挥作用。如CBP在CREB(cAMPresponseelementbindingprotein)与通用转录因子(TFⅡB)之间发挥作用。基因表达调控机制专家讲座第112页

第一类为RNA聚合酶II(polII)和基本转录因子(GTFs),它们结合在靶基因开启子上,形成前起始复合物(PIC),开启基因转录;第二类为调整蛋白(如激活因子和抑制因子),它们是一类与靶基因开启子和增强子特异结合转录因子,含有细胞及基因特异性,能够增强或抑制靶基因转录;第三类是协调因子,协调因子分为协同激活(抑制)因子和中介因子二类：它们往往在转录因子和前起始复合物之间发挥桥梁作用。另外,这些因子还能够改变局部染色质构象,对基因转录起始含有推进作用。参加转录过程蛋白因子:基因表达调控机制专家讲座第113页

中介因子是多亚基复合体,酵母中介因子复合体由20各种蛋白组成（一)中介因子在激活基因转录中作用中介因子复合体可与转录因子直接作用。但不一样转录因子可能与同一复合体不一样亚基相互作用。比如,干扰素(IFN)介导基因转录激活需要中介因子复合体DRIP参加;在核受体激活基因转录时,DRIP/TRAP复合体是经过DRIP205/TRAP220与核受体来直接作用中介因子复合体组成及作用机制基因表达调控机制专家讲座第114页

(二)中介因子对转录抑制作用各种中介因子在基因转录调控中作用不尽相同。中介因子DRIP、ARC、CRSP、SUR2主要功效是激活基因转录,NAT能够抑制转录,而TRAP/SMCC在不一样条件下既能够活化转录又能够抑制转录中介因子复合体组成及作用机制基因表达调控机制专家讲座第115页

5、反式作用因子组合式调控

几个反式作用因子经过组合共同完成基因表示调控。如有A、B、C三种反式因子结合A基因调控区，其中A、C两种因子起正调控，B因子起负调控，其综合效应则是激活转录，又如有A、B、D三种因子结合B基因调控区，其中A起正调控，B、D起负调控，其综合效应则抑制B基因转录。基因表达调控机制专家讲座第116页基因表达调控机制专家讲座第117页

6、转录起始复合物形成

在转录起始复合物形成过程中，RNApol与开启子结合都是关键一步。细菌RNApol识别是一段DNA序列，真核生物RNApol识别不是单纯DNA，是由转录因子与DNA形成蛋白质-DNA复合物，真核生物有3种RNApol，分别识别不一样开启子，转录不一样产物，需不一样转录因子。基因表达调控机制专家讲座第118页基因表达调控机制专家讲座第119页三、转录后水平调控基因表达调控机制专家讲座第120页

（一）5′端加帽和3′端加多聚腺苷酸化调控意义加帽和Poly(A)尾不是mRNA稳定唯一原因，不过十分主要原因。这两个原因最少确保mRNA在转录过程中不被降解。核糖体在核内组装，rRNA受到蛋白质保护而不被降解。tRNA在合成后，形成特殊空间结构可抵抗降解。mRNA假如没有5′帽和3′poly(A)尾，在合成过程中就会被快速降解。基因表达调控机制专家讲座第121页

（二）mRNA选择性剪接对基因表示调控作用1、mRNA选择剪接真核细胞剪接过程中，参加拼接外显子能够不按其在基因组线性分布次序拼接，内含子也能够不被切除而保留，即一个外显子或内含子是否出现在成熟mRNA中是可选择，这种剪接方式称为选择剪接(alternativesplicing)。⑴外显子选择(optionalexon)⑵内含子选择(optionalintron)⑶互斥外显子（mutuallyexclusiveexon）⑷内部剪接位点(internalsplicesite)基因表达调控机制专家讲座第122页

基因表达调控机制专家讲座第123页

(三)mRNA运输控制mRNA运输是受到控制。成熟mRNA大约只有20%mRNA进入胞浆，留在核内RNA约在1小时内降解成小片段。mRNA经过核膜运输是一个主动运输过程，核膜上核孔是大约9-nm通道，但能够运输大于9nm颗粒，如核糖体（15nm）。核糖体均在核内组装，再运输到胞浆。RNA从核运输至胞浆运输调控机理当前还不清楚。基因表达调控机制专家讲座第124页四、翻译水平调控基因表达调控机制专家讲座第125页

（一）翻译起始调控1、5′帽子结构（m7GpppN）对翻译调控作用①m7G帽有增强翻译效率作用②5′帽子结构有利于mRNA从细胞核向细胞质转运和增加其稳定性③5′帽子结构与3′poly(A)尾对mRNA翻译效率调整有协同作用基因表达调控机制专家讲座第126页

2、5′AUG对翻译调控作用翻译时，90～9