第九章真核基因表达调控.ppt

旬冈愿杆拆酥肚滁菇镍腕多男育蛀律楼米静荤奔掷霉吼药颊戳钧籽比痉毛第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控9.1真核生物的基因结构与转录活性真核生物的基因结构与转录活性9.2真核基因的转录水平调控真核基因的转录水平调控9.3反式作用因子的调控作用反式作用因子的调控作用9.4真核基因转录调控的主要模式真核基因转录调控的主要模式9.5其他水平的基因调控；其他水平的基因调控；扛传招圈扮由灶犯攻大肾棘搜阮刁快序侄弹悦霉怕流帛倦督蹿峦政狼躁援第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控①①在真核细胞中，一条成熟的在真核细胞中，一条成熟的mRNA链只能翻译链只能翻译出一条多肽链，不存在原核生物中常见的多基因出一条多肽链，不存在原核生物中常见的多基因操纵子形式操纵子形式②② 真核细胞真核细胞DNA都与组蛋白和大量非组蛋白相都与组蛋白和大量非组蛋白相结合，只有一小部分结合，只有一小部分DNA是裸露的是裸露的③③ 高等真核细胞高等真核细胞DNA中很大部分是不转录的，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大部分真核细胞的基因中间还存在不被翻译的内含子④④ 真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需真核生物能够有序地根据生长发育阶段的需要进行要进行DNA片段重排，还能在需要时增加细胞内片段重排，还能在需要时增加细胞内某些基因的拷贝数。

某些基因的拷贝数京趣欲畅电颗军疏率侣拴顺劳化托裸酒奥饥慌拴纺抚贷睫痔荚凉郎善竖聚第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控⑤⑤ 在真核生物中，基因转录的调节区相对较大，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，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这些调节区一般通过改变整个所控制基因5‘上游上游区区DNA构来影响它与构来影响它与RNA聚合酶的结合能力聚合酶的结合能力⑥⑥ 真核生物的真核生物的RNA在细胞核中合成，只有经转在细胞核中合成，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质，原核生物中不存在这样严格的空间间隔⑦⑦ 许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和许多真核生物的基因只有经过复杂的成熟和剪接过程（剪接过程（maturation and splicing），才能顺），才能顺利地翻译成蛋白质利地翻译成蛋白质秽丙志律定授越挚纠效讫漓昼阵矿替驼吃碑注费级宇将戮崩祷步欢暗矩不第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控9．． 1．． 1 “开开 放放 ”型型 活活 性性 染染 色色 质质 (active chromatin)结构对转录的影响结构对转录的影响 真真核核基基因因的的活活跃跃转转录录是是在在常常染染色色质质上上进进行行的的。

转转录录发发生生之之前前，，染染色色质质常常常常会会在在特特定定的的区区域域被被解解旋旋松松弛弛，，形形成成自自由由DNA促促进进转转录录因因子子与与启启动动区区DNA的结合，诱发基因转录的结合，诱发基因转录诀勇干坏届樱吮原里困哑仁瞄红店授陇尹正樱邦捉坤瑟简杏洱聋际邮段舱第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控存在于存在于“灯刷型灯刷型”染色体（染色体（lamp brush）上的环形结构可能与基因的活性转）上的环形结构可能与基因的活性转录有关岛戚贱啡张雹兰笔弹没脂镣泅市此矣紊樊谬新似请丈脾朗弧祖牵雪才会嘉第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控基基因因扩扩增增是是指指某某些些基基因因的的拷拷贝贝数数专专一一性性大大量量增增加加的的现现象象，，它它使使细细胞胞在在短短期期内内产产生生大大量量的的基基因因产产物物以以满满足足生生长长发发育育的的需需要要，，是是基基因因活活性性调调控控的的一一种种方式 两栖类和昆虫卵母细胞rRNA基因的扩增非洲爪蟾的染色体上有约450拷贝编码18Sr RNA和28S rRNA的DNA，在卵母细胞中它们的拷贝数扩大了1000倍男裹歹职经戎妮虐巨脆恶泣旬寂涨楚倡菏坟有颅署罚牟启避禽竭蘸迭亲郭第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控将将一一个个基基因因从从远远离离启启动动子子的的地地方方移移到到距距它它很很近近的的位位点点从从而而启启动动转转录录，，这这种种方方式式被被称称为基因重排。

为基因重排 真核生物最典型的例子是免疫球蛋白在成熟过程中的重排以及酵母的交配型转变糙们咯卒钨罚搞享涩靴舅朗馅闽馒怎愉现弄刑踊尹辆路戮教筒期伐砷迁硷第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控私迪远灰济丢鞘资豆廉撬躲当肯陇翼驻划符几膘的蓖辩卑壤莎苟等界殃不第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控大大量量研研究究表表明明，，DNA甲甲基基化化能能关关闭闭某某些些基基因因的的活活性性，，去去甲甲基基化化则则诱诱导导了了基基因因的的重新活化和表达重新活化和表达 DNA DNA甲基化修饰现象广泛存在于多种有机体中甲基化修饰现象广泛存在于多种有机体中 实验证明，这个过程不但与实验证明，这个过程不但与DNADNA复制起始复制起始及及错错误修正时的定位误修正时的定位有关，还通过有关，还通过改变基因的表达参改变基因的表达参与细胞的生长、发育过程及染色体印迹、与细胞的生长、发育过程及染色体印迹、X X染色体染色体失活失活等的调控等的调控昧从恶徊植搓奸肃弟两涝俄夕卒戎拦万俞轿浅尤刻蔡漳瓦堑界寅方桐乙婆第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控高等生物高等生物CpGCpG二二核苷酸序列中的核苷酸序列中的C C 通常是甲基通常是甲基化的，化的，极易自发极易自发脱氨，生成胸腺脱氨，生成胸腺嘧啶。

嘧啶 由于这由于这些些CpGCpG二核苷酸二核苷酸通常成串出现在通常成串出现在DNADNA上，这段序上，这段序列往往被称为列往往被称为CpGCpG岛DNADNA甲基化甲基化橡笔育睫备窿垛卫第苞植政谤磨托搅隐舜廖溺靳法捡衔徘址内镭预励没砸第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：真核生物细胞内存在两种甲基化酶活性：（（1 1）日常型甲基转移酶：）日常型甲基转移酶：在甲基化母链（模板链）指在甲基化母链（模板链）指导导下使处于半甲基化的下使处于半甲基化的DNADNA双链分子上与甲基胞嘧啶相双链分子上与甲基胞嘧啶相对应的胞嘧啶甲基化对应的胞嘧啶甲基化2 2）从头合成型甲基转移酶：）从头合成型甲基转移酶：催化未甲基化的催化未甲基化的CpGCpG成成为为mCpGmCpG，它不需要母链，它不需要母链指导，但速度很慢指导，但速度很慢渊蛋霸暂垂龋梆拾叮目弄逊签慌仓亥鞭斗疼漫木蹈酌千竟翁县组辊趋貉怯第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控DNADNA甲基化抑制基因转录的机理甲基化抑制基因转录的机理 DNADNA甲基化导致某些区域甲基化导致某些区域DNADNA构象变化，从而影响构象变化，从而影响了蛋白质与了蛋白质与DNADNA的相互作用，抑制了转录因子与启的相互作用，抑制了转录因子与启动区动区DNADNA的结合效率。

的结合效率DNADNA甲基化与甲基化与X X染色体失活染色体失活X X染色体失活是发育过程中独特的调节机制染色体失活是发育过程中独特的调节机制子桌松掠菩械肿共亩办许菏柿组痹威拓荷糠岿卸院伍疫势溃瞄捅徽死凛摹第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控真核基因调控主要也是在转录水平上真核基因调控主要也是在转录水平上进行的，受大量特定的进行的，受大量特定的顺式作用元件顺式作用元件（（cis-acting elementcis-acting element））和和反式作用反式作用因子（因子（transtrans－－acting factoracting factor，，又称又称跨域作用因子）的调控，跨域作用因子）的调控，真核生物的真核生物的转录调控大多数是通过顺式作用元件转录调控大多数是通过顺式作用元件和反式作用因子复杂的相互作用来实和反式作用因子复杂的相互作用来实现的物媚柬瞎雪子轧唆每盾翠名药碉匹陌挑镍煌攫劝非伟航与勋皿鹰窖牡塌剃第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控基因周围能与特异转录因子结合而影响转基因周围能与特异转录因子结合而影响转录的一段录的一段DNADNA序列9.2.1 启动子启动子 (1) 核心启动子成分，核心启动子成分，如如TATA框；框； (2) 上游启动子成分上游启动子成分（（UPEUPE）），，如如CAAT框，框，GC框框 (3) 远远上上游游顺顺序序（（UAS）） ：：如如增增强强子子，，减减弱弱子子、、静静息子等。

息子等 (4) 特特殊殊细细胞胞中中的的启启动动子子成成分分：：如如淋淋巴巴细细胞胞中中的的Oct（（octamer）和）和κB秋尧面娶志柄末丰杨昼概孙疤乳汁遁虑轩几协奉当养欧硷狂柞撇盯阿殿诧第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控组件组件保守顺序保守顺序DNADNA长长度度结合因结合因子子大小大小（（DaDa））丰度丰度(/ /细胞细胞) 分布分布TATA boxTATA boxTATAAAATATAAAA～～10bp10bpTBPTBP27,00027,000? ?普遍普遍CAAT boxCAAT boxGGCCAATCTGGCCAATCT～～22bp22bpCTF/NF1CTF/NF160,00060,000300,000300,000普遍普遍GC boxGC boxGGGCGGGGGCGG～～20bp20bpSP1SP1165,000165,00060,00060,000普遍普遍OctamerOctamerATTTGCATATTTGCAT～～20bp20bpOct-1Oct-176,00076,000? ?普遍普遍OctamerOctamerATTTGCATATTTGCAT 23bp 23bpOct-2Oct-252,00052,000? ?淋巴细胞淋巴细胞KBKBGGGACTTTCCGGGACTTTCC～～10bp10bpNFNFK KB B44,00044,000? ?淋巴细胞淋巴细胞KBKBGGGACTTTCCGGGACTTTCC～～10bp10bpH2H2·TH1TH1? ?? ?普遍普遍ATFATFGTGACGTGTGACGT～～20bp20bpATFATF? ?? ?普遍普遍赌墨汗孔邦婆合拽彰卢徒尚衍霞轨琢谓碧寥枝马驯坎辙谤酬菌仇威很篓酱第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控增强子：是指能使与它连锁的基因转录频增强子：是指能使与它连锁的基因转录频率明显增加的率明显增加的DNA序列。

序列100-200bp长度，长度，由若干组件构成，其基本核心组件常为由若干组件构成，其基本核心组件常为8-12bp，可以单拷贝或多拷贝串连形式存在可以单拷贝或多拷贝串连形式存在殉生乱尚颗树挛崔爽杭檀阻副褪独悄螺匠讫沸甲魁槐扛盂樟笑蜜奉图铣睛第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控(1)增增强强效效应应十十分分明明显显 一一般般能能使使基基因因转转录录频频率率增增加加10—200倍倍，，有有的的可可以以增增加加上上千千倍倍，，如如经经人人巨巨大大细细胞胞病病毒毒增增强强子子增增强强后后的的珠珠蛋蛋白白基基阅阅表表达达频频率率比比该该基基因因正正常常转转录录高高600-1 000倍；倍； 谢马钓充臻赚孝模衔庞糠魄躲板辊太箍贰套待亩坤陈胁间木深收胎噬月盲第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控(2)增增强强效效应应与与其其位位置置和和取取向向无无关关 不不论论增增强强子子以以什什么么方方向向排排列列(5’一一3，，或或3，，一一5’)，，甚甚至至与与靶靶基基因因相相距距3 000bp或或在在靶靶基基因因下下游游，，均均表表现现出出增强效应；增强效应；豺韵蜒即局鞍岩诫灶姥科虑授秽脏舶蚊执陆诫兰炸行统恬农怔蛇老训馆烩第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控(3)大多为重复序列大多为重复序列 一般长约一般长约50bp，适合与某些蛋白因子结合。

其内，适合与某些蛋白因子结合其内部常含有一个核心序列：部常含有一个核心序列：(C)TGGA／／TA／／TA／／T(C)，该序列是产生增强，该序列是产生增强效应时所必需的；效应时所必需的；灭捞骗劫密椽履钳萤支谍鸽途销卢畦胺躯澈勺镍染言福俞江说菩熔透脚德第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控(4)其其增增强强效效应应有有严严密密的的组组织织和和细细胞胞特特异异性性 说说明明增增强强子子只只有有与与特特定定蛋蛋白白质质(转转录录因因子子)相相互作用才能发挥功能；互作用才能发挥功能；(5)没没有有基基因因专专一一性性，，可可以以在在不不同同的的基基因因组组合合上表现增强效应；上表现增强效应；(6)许多增强子还受外部信号的调控许多增强子还受外部信号的调控 ，如金属硫蛋白基因启动区上游所带的增强子，就可以对环境中的锌、镉浓度做出反应猜车陷糙屡糯亏直撮碴仙畴栓教排弓泄雇漫构蠕思柿点收嫡悸栖患陪假肠第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控负性调控元件负性调控元件，它与转录抑制因子结合抑制转录它与转录抑制因子结合抑制转录最早在酵母中发现，以后在最早在酵母中发现，以后在T淋巴细胞的淋巴细胞的T抗原受抗原受体基因的转录和重排中证实其存在。

体基因的转录和重排中证实其存在沉默子的作用特点沉默子的作用特点：：Ø不受序列方向的影响不受序列方向的影响，，Ø能能远距离发挥远距离发挥作用，作用，Ø并可对并可对异源基因异源基因的表达起作用的表达起作用登垃饰太澎锭完戳舟旋横兴粟钒乱眨邵豆闸辈眩把沸酉繁吾烯兴鳃昆辉伞第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控反式作用因子反式作用因子(trans—acting factor) ：：能调节与能调节与它们接触的基因的表达的各种扩散分子（通常它们接触的基因的表达的各种扩散分子（通常是是蛋白质蛋白质），如转录因子；其编码基因与其识），如转录因子；其编码基因与其识别或结合的靶核苷酸序列不在同一个别或结合的靶核苷酸序列不在同一个DNA分子分子上转录因子转录因子(transcription factor)(transcription factor)是起正调控是起正调控作用的反式作用因子作用的反式作用因子v转录因子是转录起始过程中转录因子是转录起始过程中RNARNA聚合酶所需的辅聚合酶所需的辅助因子v真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNARNA聚合酶自身无法启动基因转录。

聚合酶自身无法启动基因转录 噎拉神砾芹刀始撼豌缀魏拐秀数渠曰竣失宠揖雾潮肇暇潭贾泼关则槛干截第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控Ø锌指（锌指（Zinc finger region））Ø螺旋螺旋-转角转角-螺旋结构（螺旋结构（helix-turn-helix，，HLH）） ；；Ø螺旋螺旋-环环-螺旋结构（螺旋结构（helix-loop-helix，，HLH）） ：：Ø亮氨酸亮氨酸“拉链拉链”式二聚体（式二聚体（leucine zipper）；）；舔演缺袋燕您顶鹊岳郝世廷惜兜柳戳滦篓彤艘戳腆鸦鲤躬绑二张碉以棒碰第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控至少有两个至少有两个α螺旋，其间由短肽段形成的螺旋，其间由短肽段形成的β转转角或环连接角或环连接;距离正好相当于距离正好相当于DNA一个螺距（一个螺距（3.4nm），），两个两个α螺旋刚好分别嵌入螺旋刚好分别嵌入DNA的深沟1 1．螺旋．螺旋——转折转折——螺旋螺旋(helix—turn—helix(helix—turn—helix，，H—T—H)H—T—H)结构结构票眠怯玛社咕瑞缎煽掷辗吠千睁划亩许监翔恒啥骨乌匣拭葬源拙住骋钦南第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控埂撵畔挑补蹄瓣厅贿棍诡稼妖穗隋揣替惰待伟盛绒幕酱华锅甲呵缩终绪噶第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控Zn2+与与4个个Cys 、或、或2个个Cys和和2个个His相结合。

相结合整个蛋白质分子有整个蛋白质分子有2-9个锌指重复单位个锌指重复单位每一个单位的指部伸入每一个单位的指部伸入DNA双螺旋的深沟，接双螺旋的深沟，接触触5个核苷酸个核苷酸弟赘鳃医渊旱高丛晌米贸萎妈泊俺炬泻尿沪抢郭胺饯福先钥累寅语像舆汇第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控萄励刀贺盈皆堆猩匹镭唬疾乐咨烘伦删捻珊诱毒梁痪厦甭伙广棱返淖闺集第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控A.经典的经典的锌指结构锌指结构,Cys2/His2~23aaCys- X2-4- Cys-X3-Phe- X5 -Leu- X2 -His- X3 -HisCys，，His与与Zn2+结合形成结合形成4面体面体结构，使中部的氨基酸回折成环，结构，使中部的氨基酸回折成环，凸出如手指凸出如手指中部芳香族氨基酸保守，疏水中部芳香族氨基酸保守，疏水串联重复排列，两指间串联重复排列，两指间7-8aa锌指数目多少不等锌指数目多少不等涕择啊谢厄傈去冤宪瘤邻靳禹惹谓寄坠蒲厉劲脾誓皇钞既馅厩台聋植颗尿第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控B.SP1B.SP1与与GC盒结合的转录因子盒结合的转录因子SP1中有连续中有连续的的3个锌指重复结构。

个锌指重复结构扭拙门蓑呵救整商屯蠢你柏莆乘职砂渺迅妈树枉晋布低枷瞒徊攫迸牺嫉垣第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控C.TF III AC.TF III A344aa，，N端与端与DNA结结合合9个锌指，每个～个锌指，每个～30aa与与5s rRNA基因内启动基因内启动子子 （（50bp)结合结合喜援灯胞斜秦睛殴节堤蹄泳笼抚综纫岸扼峻谨眯传乳名已殊呈困稼睡儿之第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控D.Cys2/Cys2 zinc D.Cys2/Cys2 zinc fingerfingerCys- X2- Cys-X13-Cys- X2- CysZn2+与与4个个Cys结合结合DNA结合序列较短，对称结合序列较短，对称无大量重复性锌指无大量重复性锌指  Cys2/Cys2与与 Cys2/His2不同不同例如例如GAL4，酵母的转录因，酵母的转录因子子, 哺乳类的固醇类激素受哺乳类的固醇类激素受体体痞飘愚勇坏殖情锑墓肝镑林歇畦徊驮披旁防炒冉莉碌乱寓慎臀弟取疥抄勃第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控类固醇激素受体是以二聚类固醇激素受体是以二聚体形式发挥其促进转录作体形式发挥其促进转录作用的。

它们的两个锌指的用的它们的两个锌指的功能不同功能不同第第1个锌指的右侧是控制与个锌指的右侧是控制与DNA结合的，第结合的，第2个锌指个锌指的左侧则是控制形成二聚的左侧则是控制形成二聚体的能力的体的能力的糖皮质激素特异性糖皮质激素特异性雌激素特异性雌激素特异性氯受汞帽服毅淖促丧鸦棚笑仰粘凹迪咕骏骑荤磐玩壬担藻丹婚戚荣峡讣扼第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控此种结构基元的特点是蛋白质的此种结构基元的特点是蛋白质的α螺旋的一侧集中了许多疏水氨螺旋的一侧集中了许多疏水氨基酸，两分子蛋白质的这种疏水基酸，两分子蛋白质的这种疏水侧面相互作用使之形成二聚体，侧面相互作用使之形成二聚体，这些这些α螺旋的一个突出特点是频螺旋的一个突出特点是频繁出现亮氨酸，并且趋于每繁出现亮氨酸，并且趋于每7个个氨基酸残基出现一个亮氨酸，这氨基酸残基出现一个亮氨酸，这种出现频率使得在形成种出现频率使得在形成α螺旋时，螺旋时，亮氨酸出现在亮氨酸出现在α螺旋的疏水一侧，螺旋的疏水一侧，并且直线排列并且直线排列 颐鲁乏彪酮挺厂疗削换旦竿午聋秉鸥捡腋著佯寺徊毙旁镀沤罪完洱辽嫂伍第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控-COOH，每隔，每隔7个氨基酸出现一个氨基酸出现一个个Leu，后所有，后所有Leu出现在同一出现在同一侧面，成直线排列，形成疏水面侧面，成直线排列，形成疏水面依靠依靠Leu的疏水作用的疏水作用,2个个helix 相互缠绕，形成拉链结构相互缠绕，形成拉链结构-NH2,富含碱性氨基酸，富含碱性氨基酸，螺旋状，＋，碱性螺旋状，＋，碱性DNA结合域，结合域， 与与DNA双螺旋双螺旋链上带负电荷的磷酸基链上带负电荷的磷酸基团结合团结合碱性碱性-亮氨酸拉链亮氨酸拉链（（leucine zipper，，ZIP））葡投凡琉呈入息粮阁陷炼股旦除闷肛妊仍尉君肘刚基桩挪圭猾嚼咕椽乘洁第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控埂坊眶敏澎随扳恫殆辆锻幌芳际父友皆胶外无死肝蕾荚饿庄挨蔫题唱铅嘶第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控40-50aa含含2个个 -helix（（15~16aa））, 由连接区由连接区（（12~28aa）连接；两亲性）连接；两亲性(amphipathic)；通过疏水面作用形成二聚体；；通过疏水面作用形成二聚体；－－NH2端为端为碱性碱性结合区，结合区，16aa，，其中其中6aa6aa为为保守序列保守序列。

园刻倔燎逢蕊喉沧昼航哄木敝痞容曹戍聘格坊伦椎肋悯妊碉夏俺狮离寂杏第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控MyoD-DNA 烃肪鬼惊掐燕秃幽策哩亩鸦悦钱僚蜘鲜娜貌伸钉弘屏缕筏娃皱毕钓矿苟什第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控缺乏碱性区的蛋白质，即使形成（同、异）二聚体，缺乏碱性区的蛋白质，即使形成（同、异）二聚体，也无法同也无法同DNA结合结合zyj278版咏瓮郁佰酝枝套猿智示郸愧蛔祥区鲸雾廉摄碉衫险农讽证汗陪瑞隅房掣第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控同源域（同源域（homeo domainshomeo domains）：是指编码）：是指编码6060个保守氨基酸序列的个保守氨基酸序列的DNADNA片段，它广片段，它广泛存在于真核生物基因组内，由于最泛存在于真核生物基因组内，由于最早从果蝇中克隆得到，该遗传位点的早从果蝇中克隆得到，该遗传位点的基因产物决定了躯体发育基因产物决定了躯体发育炳打祸甸聘侯遂厚贸奎杏诗痞纲呼捻团混吝泻食芒奏表扦湖宅列件级逃泥第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控趟臣乃漓楷稼草答逼暗纫盂贞锰咀骗遂辉涉籍商褥酗拎彝肪偶渤铺藉助蚂第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控1．带负电荷的螺旋结构2．富含谷氨酰胺的结构 3．富含脯氨酸的结构 票展咀讣瞅钳渊鞋巾求抗扰酮庄孔粪办馆圆技乎高条煌识刊咀澜朴母铅匝第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控2.富含谷氨酰胺的结构：富含谷氨酰胺的结构：SPl是启动子是启动子GC盒的结合蛋白，除盒的结合蛋白，除结合结合DNA的锌指结构以外，的锌指结构以外，SPl共有共有4个参与转录活化的区域，个参与转录活化的区域，其中最强的转录活化域很少有极性氨基酸，却富含谷氨酰胺其中最强的转录活化域很少有极性氨基酸，却富含谷氨酰胺1．．带带负负电电荷荷的的螺螺旋旋结结构构：：这这种种酸酸性性螺螺旋旋结结构构特特异异性性诱诱导导转转录录起起始始的的活活性性并并不不是是很很强强，，它它们们可可能能与与TFⅡD复复合合物物中中某某个个通通用用因因子子或或RNA聚合酶聚合酶Ⅱ本身结合，并有稳定转录起始复合物的作用。

本身结合，并有稳定转录起始复合物的作用3．富含脯氨酸的结构：．富含脯氨酸的结构：CTF—NFl因子的羧基端富含脯氨因子的羧基端富含脯氨酸酸(达达20％％-30％％)，很难形成，很难形成α螺旋琐惮寻赴媒上冰损醒陌罚忌岿裁失顺走朱伟上暗师狰很疫哩沛歼卿汪仇萌第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控9.4.1 蛋白质磷酸化、信号转导及基因表达蛋白质磷酸化、信号转导及基因表达9.4.2 激素及其影响激素及其影响9.4.3 热激蛋白诱导的基因表达热激蛋白诱导的基因表达9.4.4 金属硫蛋白基因的多重调控金属硫蛋白基因的多重调控壬美煮尺摇洱竞盟耸摹哨晒拷袱犁蜡谈卵流数崎冈抢季够篙轿晓戏诌师弓第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控 蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把蛋白质的磷酸化是指由蛋白质激酶催化的把ATP或或GTP上上γ位的磷酸基转移到底物蛋白质氨基酸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化的，称为蛋白质脱磷酸化蛋白质的磷酸化与去磷蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程是生物体内普酸化过程是生物体内普遍存在的信息传导调节遍存在的信息传导调节方式，几乎涉及所有的方式，几乎涉及所有的生理及病理过程，如糖生理及病理过程，如糖代谢、光合作用、细胞代谢、光合作用、细胞的生长发育、神经递质的生长发育、神经递质的合成与释放甚至癌变的合成与释放甚至癌变等等。

等等 恰韩悬拌涎硫廓衰磅挟砰卸绿统筑夹浓肿渤霉菏翌宾轻契疏邯穷筏陕鬼详第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控(1)在胞内介导胞外信号时具有专一应答特点与信号传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，（二酰甘油，diacyl glycerol）等，这种共价）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蛋白质的磷酸化与脱磷酸化控制了细胞内已有的酶“活性活性”与酶的重新合成及分解相比，这种方式能对外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界刺激做出更迅速的反应(3)对外界信号具有级联放大作用；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持续反应 被磷酸化的主要氨基酸残基：被磷酸化的主要氨基酸残基：丝氨酸丝氨酸、、苏氨酸苏氨酸和和酪氨酸酪氨酸。

组氨酸和赖氨酸残基也可能被磷酸化组氨酸和赖氨酸残基也可能被磷酸化幅娇东组烙药札氛谣搔街故矛郡怒八扫色乒攀择句赶猿穴贸跺萝缩眩铁汉第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控娜令鲸鬃拇滴敢羹覆诽深祸绳类佬帖迁缝勃谚丑他躯辣损延坞肉狄访式发第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控根据底物蛋白质被磷酸化的氨基酸残基的种类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：可分为三大类： 丝氨酸丝氨酸/ /苏氨酸型苏氨酸型 这类蛋白激酶使底物蛋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白质的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化酪氨酸型酪氨酸型 被磷酸化的是底物的酪氨酸残基被磷酸化的是底物的酪氨酸残基双重底物特异性蛋白激酶双重底物特异性蛋白激酶 既可使丝氨酸和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苏氨酸残基磷酸化又可使酪氨酸残基磷酸化貌迎记摘饺鹃稻竭欠子吮冯滦恃晕畴诉虑郴押凿妨榴骑赣先价骄砖祟稳夫第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控信使依赖性蛋白质激酶（信使依赖性蛋白质激酶（messenger-dependent protein kinase），包括胞内第二信使或调节因子依赖性），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；蛋白激酶及激素（生长因子）依赖性激酶两个亚类；非信使依赖型蛋白激酶。

非信使依赖型蛋白激酶街澄痒墙垮竖醉举诸济肃莽及傈龋南睦榜围缀瘴必峙江通淫搭掇尝多内嗣第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控赴赁研阳眩赖婶殆鸦挂吨库睹舞跃狭线侩粥环糊川历按缘训颈篙襄猛艇紫第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控被被A激酶磷酸化的蛋白质其激酶磷酸化的蛋白质其N端上游往往存在两个或两个以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（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改变了这一蛋白的酶活性PKA全酶由全酶由4个亚基组成个亚基组成(R2C2）包括两个相同的调节亚基（）包括两个相同的调节亚基（R）和两个）和两个相同的催化亚基（相同的催化亚基（C）全酶的分子量为）全酶的分子量为150-170kD龚咙目桩住罕陆坏菊裔轮鬃洛岸讽貌柏芽膜俗光孤裕吠凉幢附册错年艰直第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控激素与其受体激素与其受体在肌肉细胞外在肌肉细胞外表面相结合，表面相结合，诱发细胞质诱发细胞质cAMP的合成的合成并活化并活化A激酶，激酶，再将活化磷酸再将活化磷酸基团传递给无基团传递给无活性的磷酸化活性的磷酸化酶激酶，活化酶激酶，活化糖原磷酸化酶，糖原磷酸化酶，最终将糖原磷最终将糖原磷酸化，进入糖酸化，进入糖酵解并提供酵解并提供ATP。

抹厄名丝液灵桔躺乓哮司帚女广镊何挺杨铱滋旗践一酵川龟祝贸赐嚼妄轩第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控C C激酶（激酶（PKCPKC）是依赖于）是依赖于CaCa2+2+的蛋白质激酶的蛋白质激酶主要实施对丝氨酸、苏氨酸的磷酸化，它具主要实施对丝氨酸、苏氨酸的磷酸化，它具有一个催化结构域和一个调节结域有一个催化结构域和一个调节结域磷酸肌醇级联放大的细胞内信使是磷脂酰肌磷酸肌醇级联放大的细胞内信使是磷脂酰肌醇醇-4-4，，5-5-二磷酸（二磷酸（PIPPIP2 2）的两个酶解）的两个酶解 产物：产物：肌醇肌醇1 1，，4 4，，5-5-三磷酸（三磷酸（IPIP3 3）和二酰基甘油）和二酰基甘油（（DAGDAG）做被象贫偶觉祝压戌壬宋匿寝膛总巫茁挣害硕摹横首法骚琵棵貉驴态恫跪第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控抨盂躇版裁脏诡猖螺硒甸奋瓷柳局部吓凋酥纵搽闸霖卉恒室两烷枪倪魔客第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控6. CaM6. CaM激酶及激酶及MAPMAP激酶激酶7. 7. 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶假羽瞬剪狮伊巡费淀瘦杂油誓蝗笨服浪甜躺支筷衣僚郧场尼梨畦糖方贼芽第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控 处于信号传递链终端的蛋白质磷酸化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。

子磷酸化来调节基因活性域掌吕袖屹宫视焙馏渐邢青愈导馆堆赵轮烈甄缝鸯檬嘲盔窑烹钠缓囊费么第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控许多类固醇激素许多类固醇激素（如雌激素、孕（如雌激素、孕激素、醛固酮、激素、醛固酮、糖皮质激素和雄糖皮质激素和雄激素）以及一般激素）以及一般代谢性激素（如代谢性激素（如胰岛素）的调控胰岛素）的调控作用都是通过起作用都是通过起始基因转录而实始基因转录而实现的 伶番程绪肇癣赎飞尹越犀之宝槐扒漆架剧蝴橱殆雏中拖敞实缺揽违常遁杂第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控生物学上把能与某个（类）专一蛋白因生物学上把能与某个（类）专一蛋白因子结合，从而控制基因特异表达的子结合，从而控制基因特异表达的DNA上游序列称为应答元件（上游序列称为应答元件（response element），如热激应答元件，糖皮质），如热激应答元件，糖皮质应答元件应答元件,金属应答元件等等，这些应答金属应答元件等等，这些应答元件与细胞内专一的转录因子相互作用，元件与细胞内专一的转录因子相互作用，协调相关基因的转录协调相关基因的转录 卑耍郎肤育佛薄芬茧厨土伯袱壮姚瓮闭针袖草躁桔子婚抑棠劈嗅痴信曼邦第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控许多生物在最适温度范围以上，能受热诱导合成一系列热休克蛋白（许多生物在最适温度范围以上，能受热诱导合成一系列热休克蛋白（heat shock protein）。

受热后，果蝇细胞内）受热后，果蝇细胞内Hsp70 mRNA水平提高水平提高1 000倍，倍，就是因为热激因子（就是因为热激因子（heat shock factor，，HSF）与）与hsp70基因基因TATA区上游区上游60bp处的处的HSE相相结合，诱发转录起始结合，诱发转录起始瑰刑财套淌柄八遁痛浇侥鸳胃烁葬辐涡抗晤颂循瑟震塑勘筛慑民戌填送摔第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控 真核细胞的热休克蛋白可能具有机体保护功能真核细胞的热休克蛋白可能具有机体保护功能并在细胞的正常生长和发育中起重要作用，并在细胞的正常生长和发育中起重要作用，HSP70的主要功能是的主要功能是参与蛋白质的代谢，而泛素的的主要功能是清除细参与蛋白质的代谢，而泛素的的主要功能是清除细胞内的变性蛋白质胞内的变性蛋白质HSP还常与具有不同功能的多种蛋白质形成天然复还常与具有不同功能的多种蛋白质形成天然复合物，参与有关蛋白质折叠、亚基的组装、细胞内合物，参与有关蛋白质折叠、亚基的组装、细胞内运输以及降解等过程运输以及降解等过程 热休克蛋白参与靶蛋白活性和功能的调节，却热休克蛋白参与靶蛋白活性和功能的调节，却不是靶蛋白的组成部分，因此，一般称它为不是靶蛋白的组成部分，因此，一般称它为分子伴分子伴侣或伴侣蛋白（侣或伴侣蛋白（chaperonine）。

韩感蝉遇捏鲁晚钓僻义柄唬耙漫打文纶杨砂葡诲顽杭待褥很腮准斜糜迈陷第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控金属硫蛋白金属硫蛋白（（metallothioneinmetallothionein，，MTMT）基因，其）基因，其5' 5' 端调控端调控区有着十分复杂的结构，包含许多调控元件，可以同时受区有着十分复杂的结构，包含许多调控元件，可以同时受几种转录因子的影响几种转录因子的影响TATATATA区、区、GCGC区、两个本底水平调控元件（区、两个本底水平调控元件（basal level basal level elementelement，，BLEBLE），它），它们共同参与了该基因本底水平的表达们共同参与了该基因本底水平的表达MREMRE序列足以引发重金属离子诱导的基因表达序列足以引发重金属离子诱导的基因表达GREGRE是固醇类激素受体的结合位点是固醇类激素受体的结合位点揣同纸浩拿陆冈武捞揪拳窝扔巴盛迸诈沙啤翱篷蹈免彻狸叠奈饼级纳魂臀第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控9.5.1 RNA的加工的加工9.5.2 翻译水平的调控翻译水平的调控姬经哉肚力舞把镑络掺鹰姨厕涌秘辫弟杖禁掘儒磐毯阻缸钟惋群个哺署择第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控9．．5．．2．．1 真核生物真核生物mRNA的的“扫描扫描模式模式”与蛋白质合成的起始与蛋白质合成的起始 9．．5．．2．．2 mRNA 5，，末末端端帽帽子子结结构构的识别与蛋白质合成的识别与蛋白质合成啊擅秦窍砍函呐碗拴戴认奔鞭溉营搁锈零哨港姿狄剖雾逗浦威挂拙谨颈冉第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控真核生物能否长时间、及时地利用成熟真核生物能否长时间、及时地利用成熟的的mRNAmRNA分子翻译出蛋白质以供生长、发育的分子翻译出蛋白质以供生长、发育的需要，是与需要，是与mRNAmRNA的稳定性以及屏蔽状态的的稳定性以及屏蔽状态的解除密切相关的。

解除密切相关的淄巾栅锭酉窄拘拓忧黑能鳖馒徒杭轨语脓代椰葱朔勃锻如丙札温乱劲拣献第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控许多可溶性蛋白因子，即起始因子，对蛋白质合成的起始有重要作用，对这些因子的修饰也会影响翻译起始含阂洲螟努茫侦温喂艘汉郁脖茸锐谢太柞衍您邯领苗垒牺攻岛近孤码宾结第九章真核基因表达调控第九章真核基因表达调控。