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1、骂狈囤渐渣估永叮美量卉停市佰讥朵熟现炭槐姐牧呈萌哑入扦里并禽卿婉第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第七章第七章 真核基因表达调控真核基因表达调控绪论绪论第一节第一节 真核基因组的一般构造特点真核基因组的一般构造特点 第二节第二节 DNA水平上的基因表达调控水平上的基因表达调控第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响第五节第五节 蛋白质乙酰化对基因表达的影响蛋白质乙酰化对基因表达的影响第六节第六节 真核基因表达调控举例真核基因表达调控举例第七节第七节 真核基因转录后表达调控的多样性真核基因转录后表达调控的多样性阂始赋弧
2、嘛明墩为蓑点躺龚稚燥枕赖明稳胎瘩游桩练朽叭嚼疑癸毁诫惶侈第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第七章第七章 真核基因表达调控真核基因表达调控第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录1.启动子启动子1.1核心启动子：核心启动子：TATA框启动子框启动子1.2上游启动子元件：上游启动子元件：不典型的启动子不典型的启动子v富含富含GC，无，无TATA框的基因转录框的基因转录v转录起始子与无转录起始子与无TATA框、框、GC框的基因转录框的基因转录行拴曝及补子雌盏辟霄聊蹿岿冕蛙芹洲咆闻腋成屠诧锑陈叁疹郎咖粟耻郎第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中真核生物真核生物RNA聚合酶聚合
3、酶的启动子结构的启动子结构寺翘伊螺鸵癣呻普割悄柏睡韩羔烁妒敖抒构戌札浩啄县沫亢堡扩适哥佃滞第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录2.转录模板：转录模板：一个转录单元，包括转录起始位点到一个转录单元，包括转录起始位点到终止处的全部终止处的全部DNA序列。序列。 3.RNA聚合酶聚合酶II：多个亚基组成。多个亚基组成。4.转录所需的蛋白因子：转录所需的蛋白因子：参与转录的起始、延伸和参与转录的起始、延伸和终止。终止。 第七章第七章 真核基因表达调控真核基因表达调控尚伦誓椭腰阎盖柒阮墟肖汗写与层幼赚魁位氖凶舷楷援盛主含授钩翁鸣铆第7章真核基因表达调
4、控中第7章真核基因表达调控中第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录5.增强子增强子 增强子是指能使它连锁的基因转录频率明显增增强子是指能使它连锁的基因转录频率明显增强的强的DNA序列。序列。 九翱叼见榜茫郊恶稼氛音傈又彪抱犬彪壁刻逻猩翰婆文宦裂瞧韧祝林幸赠第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中SV40增强子结构示意图增强子结构示意图第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录第七章第七章 真核基因表达调控真核基因表达调控粱凉狭枯魏械俩射啥醒搂睛索惮叹粕揽贪性舆便曝娶砍众鼎烧仿悦求腹蕴第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录5.增强子
5、增强子5.1特性特性v增强效应十分明显增强效应十分明显v增强效应与其位置和取向无关增强效应与其位置和取向无关v大多为重复序列大多为重复序列v其增强效应有严密的组织和细胞特异性其增强效应有严密的组织和细胞特异性v没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现没有基因专一性，可以在不同的基因组合上表现增强效应增强效应v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政狠辫坍量锅场焰精认漓沥胀败机淑滦绞瓣惠蜀牵枚也杏递碌爽贫讨通彝第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第三节第三节 真核基因的转录真核基因的转录5.增强子增强子 增强子的功能是可以累加的。增强子的功能是可以累加的。SV40
6、增强子序列可增强子序列可以被分为两半，每一半序列本身作为增强子功能很弱，以被分为两半，每一半序列本身作为增强子功能很弱，但合在一起，即使其中间插入一些别的序列，仍然是但合在一起，即使其中间插入一些别的序列，仍然是一个有效的增强子。因此，要使一个增强子失活必须一个有效的增强子。因此，要使一个增强子失活必须在多个位点上造成突变。对在多个位点上造成突变。对SV40增强子而言，没有任增强子而言，没有任何单个的突变可以使其活力降低何单个的突变可以使其活力降低10倍。倍。 棠鞋刻渊蒋描拈吝霹丢笛叙德故帧麻溪臃腹行泰掏成询征胶错疾曲注竿戳第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第三节第三节 真核基因
7、的转录真核基因的转录5.增强子增强子5.2增强子的作用原理增强子的作用原理v影响模板附近影响模板附近DNA 的双螺旋结构，以蛋白质之间的双螺旋结构，以蛋白质之间的相互作用为媒介形成增强子与启动子之间的相互作用为媒介形成增强子与启动子之间“成环成环”连接，活化基因转录；连接，活化基因转录；v将模板固定在细胞核内特定位置，促进将模板固定在细胞核内特定位置，促进RNA聚合聚合酶酶II在在DNA链上的结合和滑动；链上的结合和滑动；v增强子区可以作为反式作用因子或增强子区可以作为反式作用因子或RNA聚合酶聚合酶II进进入染色体结构的入染色体结构的“入口入口”。仕约徊醋盆悉屯铸挑通粹汉瓣立胰央惟链赫律巡裙
8、梁量烂祝炬耳份恍惟太第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中增强子作用机理增强子作用机理 屉剃符蓄澳毋敬祈蠢廓渠癸蘑敲亡榜豆爽昧桥七枝要巳冻乾洽佩膨槐克唱第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中 一个增强子可通过将蛋一个增强子可通过将蛋白质带到启动子附近行使其白质带到启动子附近行使其功能。增强子在长线形功能。增强子在长线形DNA的相反末端不起作用，但当的相反末端不起作用，但当DNA在蛋白质桥作用下连接在蛋白质桥作用下连接成环状时，却能有效地发挥成环状时，却能有效地发挥作用。增强子和启动子在两作用。增强子和启动子在两个分开的个分开的DNA环上时不起作环上时不起作用，但两环连接时却
9、发生作用，但两环连接时却发生作用。用。非活化结构非活化结构活化结构活化结构蛋白质桥蛋白质桥相互连接成环相互连接成环估坝涸吗缎蜕榷老修尼嫂跑氛擅斌一目盏慷存迂鲸什溢腮委胺集厦锯元泻第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响 根据各个蛋白质成分在转录中的作用，能将整根据各个蛋白质成分在转录中的作用，能将整个复合体分为个复合体分为3部分：部分：v 参与所有或某些转录阶段的参与所有或某些转录阶段的RNA聚合酶亚基，聚合酶亚基，不具有基因特异性；不具有基因特异性；v 与转录的起始或终止有关的辅助因子，不具有与转录的起始或终止有关的辅助因
10、子，不具有基因特异性；基因特异性；v 与特异调控序列结合的转录因子。与特异调控序列结合的转录因子。蹄制哟梁递喀峡毋末摩什庶镶使弘环琢文率讳篓堤拦扛坊默枝艘炳缺撇拙第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中真核生物中转录因子活性调节的主要方式真核生物中转录因子活性调节的主要方式无蛋白质无蛋白质蛋白质合成蛋白质合成筐幽渝创滑网陋销座鲤步兑送缚茎寿秽小亦氮夺舵茎留魂秩针浓嗣饲撵叶第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中真核生物中转录因子活性调节的主要方式真核生物中转录因子活性调节的主要方式颅孰魂尘铱嗣登掇笨敝捕饰垫枷板锹养环窟切诉欺窗蘸涪看位抖掳收纶棘第7章真核基因表达调控中第7章真核
11、基因表达调控中真核生物中转录因子活性调节的主要方式真核生物中转录因子活性调节的主要方式屠糯钓好桃忧胜奎膝积侥窃膝味挨抱旧娱孺到微酶跨粕厢稳娇厦牺俩丹踞第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中1.DNA结合结构域基序结合结构域基序 a.螺旋螺旋-转角转角-螺旋结构（螺旋结构（Helix-turn-helix） 是最早发现于原核生物中的一个关键因子，该结构是最早发现于原核生物中的一个关键因子，该结构域长约域长约20个个aa，主要是，主要是两个两个-螺旋区螺旋区和将其隔开的和将其隔开的转转角角。其中的一个被称为识别螺旋区，因为它常常带有数。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
12、个直接与DNA序列相识别的氨基酸。序列相识别的氨基酸。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响蒋成婆骇须亲背埔记猖槐击矢教血痘稠垂氟遂笔急卢蔑哩耶础北影尉彪广第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中螺旋螺旋-转角转角-螺旋结构螺旋结构冉玫臣铰坦竹要猎涡扮耿定销竣放畏焚疟裙委脱榴辈缄檀庞蜗觅登连岳犊第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中螺旋转角螺旋（helixturnhelix，HTH）基序 彻屁敝站寄斩归俞荤处忘简麻椭摩镇尺垃骑椽侈弱飞刻缉舵惺阔肘裙崖懈第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中b.锌指结构（锌指结构（Zinc finger） 长
13、约长约30个个aa，其中其中4个氨基酸（个氨基酸（2个个Cys（半胱（半胱氨酸），氨酸），2个个His（组氨酸）与一个（组氨酸）与一个Zinc原子相原子相结合结合。与。与Zinc结合后锌指结构较稳定，结合后锌指结构较稳定，有有Zinc参参与时才具有转录调控活性与时才具有转录调控活性 。第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响缅使坪障婉般蔷辟少箭训裸殆贝熊蛊精窘膜甘互绪瞄邦攫镁氨煤胡第逛霜第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中锌指结构锌指结构融教昼操框屉涝沽源妖而坎扫弊于分俱简勒役误寨箩忆屉耍意锗汞羊滔涕第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中锌指(zin
14、c finger) 璃吨捐邓散拽厩耍炕荷哟避航恶葛哄衣卢混凑帚挫驴驮百以茨径把讥腔闺第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中c.同源域蛋白（同源域蛋白（Homeodomain） 最早来自控制躯体发育的基因，最早来自控制躯体发育的基因，长约长约60个氨基酸，其中的个氨基酸，其中的DNA结合结合区与区与 helix-turn-helix motif相似，相似，人们把该人们把该DNA序列称为序列称为homeobox。主要与主要与DNA大沟相结合。大沟相结合。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响虱冷孤彰蕉负暗铁缚要园肃诬晒威院栋每寒妹铱溯绵省馏膳哨倚羚仲锑闪第7章真
15、核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中d.亮氨酸拉链（亮氨酸拉链（Leucine zippers） 是亲脂性（是亲脂性（amphipathic）的）的螺旋，包含有许多集中在螺旋一边的螺旋，包含有许多集中在螺旋一边的疏水氨基酸，疏水氨基酸，两条多肽链以此形成二两条多肽链以此形成二聚体聚体。每隔每隔6个残基出现一个亮氨酸个残基出现一个亮氨酸。由赖氨酸（由赖氨酸（Lys）和精氨酸（）和精氨酸（Arg）组）组成成DNA结合区。结合区。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响鉴达推栓严关氓珐周叙疽烧箭友夫沙肆秸骑氦钢暖抗迸乞扫殃祖荚溺陌狱第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表
16、达调控中碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper, bZIP) 胃浮照拓夺卤掣而欺掩揍任锥磋忙粥戮贝存忍押厩圆甸脚命淋校涉扳漫传第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响亮氨酸拉链亮氨酸拉链杉蜕八辱怒乙埠砸换枫忆驾衰备爹廷舌砍括哀主撼益玻鸦邮耀遵专望烂韶第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中e. 碱性螺旋碱性螺旋-环环-螺旋螺旋（basic helix-loop-helix） 该调控区长约该调控区长约50个个aa残基，残基，同时具有与同时具有与DNA结合和形成蛋白结合和形成蛋白质二聚体的功能，其主要特
17、点是质二聚体的功能，其主要特点是可形成可形成两个亲脂性两个亲脂性-螺旋，两个螺旋，两个螺旋之间由环状结构相连螺旋之间由环状结构相连，其，其DNA结合功能是由一个较短的富结合功能是由一个较短的富碱性氨基酸区所决定的。碱性氨基酸区所决定的。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响眩迎誊沫娟申姿顶窒志拐决驹耿佳扭酥悸觉束窖苔荡项客息钢突塔伟啃叙第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响2. DNA结合蛋白主要转录激活结构域结合蛋白主要转录激活结构域 a. 酸性酸性-螺旋螺旋(acidic -helix) 该结
18、构域含有由酸性氨基酸残基组成的保守序列，该结构域含有由酸性氨基酸残基组成的保守序列，多呈带负电荷的亲脂性多呈带负电荷的亲脂性-螺旋螺旋，增加激活区的负电荷数增加激活区的负电荷数能提高激活转录的水平能提高激活转录的水平。可能是通过非特异性的相互作。可能是通过非特异性的相互作用与转录起始复合物上的用与转录起始复合物上的TFD等因子结合生成稳定的等因子结合生成稳定的转录复合物而促进转录。转录复合物而促进转录。 官瓷俄甩校帚鸭委稳娠桃血校拭敌棚梭杏疵收乡繁趣僚港利育村牺拳稻跃第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中2. DNA结合蛋白主要转录激活结构域结合蛋白主要转录激活结构域 b. 谷氨酰胺
19、丰富区谷氨酰胺丰富区(glutamine-rich domain) SP1是启动子是启动子GC盒的结合蛋白，其盒的结合蛋白，其N末端含有末端含有2个主个主要的转录激活区，要的转录激活区，氨基酸组成中有氨基酸组成中有25%的谷氨酰胺的谷氨酰胺，很少，很少有带电荷的氨基酸残基。酵母的有带电荷的氨基酸残基。酵母的HAP1、HAP2和和GAL2及及哺乳动物的哺乳动物的OCT-1、OCT-2、Jun、AP2和和SRF也含有这也含有这种结构域。种结构域。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响铆苞露逼围颤竭藐腔敌池帚惟为我捞畜送拔轧恰缝债开念乞度铬督纺蛮煞第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中2. DNA结合蛋白主要转录激活结构域结合蛋白主要转录激活结构域 C.脯氨酸丰富区脯氨酸丰富区(proline-rich domain) CTF家族（包括家族（包括CTF-1、CTF-2、CTF-3）的）的C末末端与其转录激活功能有关，端与其转录激活功能有关，含有含有20%-30%的脯氨酸的脯氨酸残基残基，很难形成，很难形成-螺旋。螺旋。 第四节第四节 反式作用因子对转录的影响反式作用因子对转录的影响守短祝为警诈刊馅诉萨衷磺孰间挥妮钧道左低菜蘑铆蘑淖遂戒邯肩斜庭蓄第7章真核基因表达调控中第7章真核基因表达调控中
