第4十三章基因表達(dá)調(diào)控_第1頁
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文檔簡介

會計(jì)學(xué)1第4十三章基因表達(dá)調(diào)控一、基因表達(dá)是指基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程基因組(genome)來自一個(gè)生物體的一整套遺傳物質(zhì)。是基因轉(zhuǎn)錄及翻譯的過程,即:生成具有生物學(xué)功能產(chǎn)物的過程。基因表達(dá)(geneexpression)基因表達(dá)是受調(diào)控的。第1頁/共73頁二、基因表達(dá)具有時(shí)間特異性和空間特異性(一)時(shí)間特異性按功能需要,某一特定基因的表達(dá)嚴(yán)格按特定的時(shí)間順序發(fā)生,稱之為基因表達(dá)的時(shí)間特異性(temporalspecificity)。

多細(xì)胞生物基因表達(dá)的時(shí)間特異性又稱階段特異性(stagespecificity)。第2頁/共73頁(二)空間特異性基因表達(dá)伴隨時(shí)間順序所表現(xiàn)出的這種分布差異,實(shí)際上是由細(xì)胞在器官的分布決定的,所以空間特異性又稱細(xì)胞或組織特異性(cellortissuespecificity)。在個(gè)體生長全過程,某種基因產(chǎn)物在個(gè)體按不同組織空間順序出現(xiàn),稱之為基因表達(dá)的空間特異性(spatialspecificity)。第3頁/共73頁三、基因表達(dá)的方式及調(diào)節(jié)存在很大差異按對刺激的反應(yīng)性,基因表達(dá)的方式分為:基本(或組成性)表達(dá)誘導(dǎo)或阻遏表達(dá)第4頁/共73頁(一)基本(或組成性)表達(dá)某些基因在一個(gè)個(gè)體的幾乎所有細(xì)胞中持續(xù)表達(dá),通常被稱為管家基因(housekeepinggene)。無論表達(dá)水平高低,管家基因較少受環(huán)境因素影響,而是在個(gè)體各個(gè)生長階段的大多數(shù)或幾乎全部組織中持續(xù)表達(dá),或變化很小。區(qū)別于其他基因,這類基因表達(dá)被視為組成性基因表達(dá)(constitutivegeneexpression)。第5頁/共73頁(二)有些基因的表達(dá)受到環(huán)境變化的誘導(dǎo)和阻遏在特定環(huán)境信號刺激下,相應(yīng)的基因被激活,基因表達(dá)產(chǎn)物增加,這種基因稱為可誘導(dǎo)基因(induciblegene)??烧T導(dǎo)基因在特定環(huán)境中表達(dá)增強(qiáng)的過程,稱為誘導(dǎo)(induction)。

如果基因?qū)Νh(huán)境信號應(yīng)答是被抑制,這種基因是可阻遏基因(repressiblegene)。可阻遏基因表達(dá)產(chǎn)物水平降低的過程稱為阻遏(repression)。第6頁/共73頁在一定機(jī)制控制下,功能上相關(guān)的一組基因,無論其為何種表達(dá)方式,均需協(xié)調(diào)一致、共同表達(dá),即為協(xié)調(diào)表達(dá)(coordinateexpression),這種調(diào)節(jié)稱為協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)(coordinateregulation)。第7頁/共73頁四、基因表達(dá)調(diào)控為生物體生長、發(fā)育所必需(一)以適應(yīng)環(huán)境、維持生長和增殖生物體所處的內(nèi)、外環(huán)境是在不斷變化的。通過一定的程序調(diào)控基因的表達(dá),可使生物體表達(dá)出合適的蛋白質(zhì)分子,以便更好地適應(yīng)環(huán)境,維持其生長和增殖。第8頁/共73頁(二)以維持細(xì)胞分化與個(gè)體發(fā)育在多細(xì)胞個(gè)體生長、發(fā)育的不同階段,或同一生長發(fā)育階段,不同組織器官內(nèi)蛋白質(zhì)分子分布、種類和含量存在很大差異,這些差異是調(diào)節(jié)細(xì)胞表型的關(guān)鍵。第9頁/共73頁第二節(jié)

基因表達(dá)調(diào)控的基本原理BasicPrinciplesofGeneExpressionRegulation第10頁/共73頁一、基因表達(dá)調(diào)控呈現(xiàn)多層次和復(fù)雜性基因表達(dá)的多級調(diào)控基因激活拷貝數(shù)重排甲基化程度轉(zhuǎn)錄起始轉(zhuǎn)錄后加工mRNA降解蛋白質(zhì)翻譯翻譯后加工修飾蛋白質(zhì)降解等轉(zhuǎn)錄起始第11頁/共73頁二、基因轉(zhuǎn)錄激活受到轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白與啟動子相互作用的調(diào)節(jié)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)與基因的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),生物個(gè)體或細(xì)胞所處的內(nèi)、外環(huán)境,以及細(xì)胞內(nèi)所存在的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白有關(guān)。(一)特異DNA序列決定基因的轉(zhuǎn)錄活性(二)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白可以增強(qiáng)或抑制轉(zhuǎn)錄活性第12頁/共73頁原核生物

蛋白質(zhì)因子——操縱子(operon)

機(jī)制特異DNA序列編碼序列

啟動序列

操縱序列

其他調(diào)節(jié)序列(promoter)(operator)第13頁/共73頁是RNA聚合酶結(jié)合并啟動轉(zhuǎn)錄的特異DNA序列。1、啟動序列RNA轉(zhuǎn)錄起始-35區(qū)-10區(qū)TTGACATTAACTTTTACATATGATTTTACATATGTTTTGATATATAATCTGACGTACTGTN17N16N17N16N16N7N7N6N7N6AAAAAtrptRNATyrlacrecAAraBADTTGACATATAAT共有序列圖13-1五種E.coli啟動序列的共有序列第14頁/共73頁共有序列(consensussequence)

決定啟動序列的轉(zhuǎn)錄活性大小。某些特異因子(蛋白質(zhì))決定RNA聚合酶對一個(gè)或一套啟動序列的特異性識別和結(jié)合能力。第15頁/共73頁2、操縱序列

——阻遏蛋白(repressor)的結(jié)合位點(diǎn)當(dāng)操縱序列結(jié)合有阻遏蛋白時(shí),會阻礙RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合,或是RNA聚合酶不能沿DNA向前移動,阻礙轉(zhuǎn)錄。啟動序列編碼序列操縱序列pol阻遏蛋白第16頁/共73頁3、其他調(diào)節(jié)序列、調(diào)節(jié)蛋白例如:激活蛋白(activator)可結(jié)合啟動序列鄰近的DNA序列,促進(jìn)RNA聚合酶與啟動序列的結(jié)合,增強(qiáng)RNA聚合酶活性。有些基因在沒有激活蛋白存在時(shí),RNA聚合酶很少或完全不能結(jié)合啟動序列。第17頁/共73頁真核生物1、順式作用元件(cis-actingelement)——可影響自身基因表達(dá)活性的DNA序列RNA聚合酶ⅡBADNA編碼序列轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)mRNARNA聚合酶ⅡBADNA轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)mRNA圖13-2順式作用元件第18頁/共73頁不同真核生物的順式作用元件中也會發(fā)現(xiàn)一些共有序列,如TATA盒、CAAT盒等,這些共有序列是RNA聚合酶或特異轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)。第19頁/共73頁2、真核基因的調(diào)節(jié)蛋白還有蛋白質(zhì)因子可特異識別、結(jié)合自身基因的調(diào)節(jié)序列,調(diào)節(jié)自身基因的表達(dá),稱順式作用。由某一基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)因子,通過與另一基因的特異的順式作用元件相互作用,調(diào)節(jié)其表達(dá)。這種調(diào)節(jié)作用稱為反式作用。

反式作用因子(trans-actingfactor)

第20頁/共73頁cDNAaDNA反式調(diào)節(jié)C順式調(diào)節(jié)

mRNAC蛋白質(zhì)CbAmRNA蛋白質(zhì)AA圖13-3反式與順式作用蛋白第21頁/共73頁指的是反式作用因子與順式作用元件之間的特異識別及結(jié)合。通常是非共價(jià)結(jié)合,被識別的DNA結(jié)合位點(diǎn)通常呈對稱、或不完全對稱結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)合DNA前,需通過蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,形成二聚體(dimer)或多聚體(polymer)。(三)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白通過與DNA或與蛋白質(zhì)相互作用對轉(zhuǎn)錄起始進(jìn)行調(diào)節(jié)第22頁/共73頁(四)RNA聚合酶與基因的啟動序列/啟動子相結(jié)合1、原核啟動序列/真核啟動子與RNA聚合酶活性

RNA聚合酶與其的親和力,影響轉(zhuǎn)錄。2、調(diào)節(jié)蛋白與RNA聚合酶活性一些特異調(diào)節(jié)蛋白在適當(dāng)環(huán)境信號刺激下表達(dá),然后通過DNA-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用影響RNA聚合酶活性。第23頁/共73頁第三節(jié)

原核基因表達(dá)調(diào)節(jié)RegulationofGeneExpressioninProkaryote第24頁/共73頁——調(diào)節(jié)的主要環(huán)節(jié)在轉(zhuǎn)錄起始。一、原核基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)特點(diǎn)(一)σ因子決定RNA聚合酶識別特異性

在轉(zhuǎn)錄起始階段,σ因子識別特異啟動序列;不同的σ因子決定特異基因的轉(zhuǎn)錄激活,決定mRNA、rRNA和tRNA基因的轉(zhuǎn)錄。第25頁/共73頁(二)操縱子模型的普遍性

原核生物絕大多數(shù)基因按功能相關(guān)性成簇地串聯(lián)、密集于染色體上,共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位──操縱子(operon)。一個(gè)操縱子只含一個(gè)啟動序列(promoter)及數(shù)個(gè)可轉(zhuǎn)錄的編碼基因。通常,這些編碼基因可轉(zhuǎn)錄出多順反子mRNA。原核基因的協(xié)調(diào)表達(dá)就是通過調(diào)控單個(gè)啟動基因的活性來完成的。第26頁/共73頁(三)原核操縱子受到阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)原核基因調(diào)控普遍涉及特異阻遏蛋白參與的開、關(guān)調(diào)節(jié)機(jī)制。當(dāng)阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合或解聚時(shí),就會發(fā)生特異基因的阻遏或去阻遏。第27頁/共73頁二、操縱子調(diào)控模式在原核基因轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié)中具有普遍性(一)乳糖操縱子(lacoperon)的結(jié)構(gòu)

調(diào)控區(qū)CAP結(jié)合位點(diǎn)啟動序列操縱序列

結(jié)構(gòu)基因Z:β-半乳糖苷酶Y:透酶A:乙酰基轉(zhuǎn)移酶ZYAOPDNA第28頁/共73頁mRNA阻遏蛋白IDNAZYAOPpol沒有乳糖存在時(shí)(二)乳糖操縱子受阻遏蛋白和CAP的雙重調(diào)節(jié)阻遏基因1、阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)第29頁/共73頁mRNA阻遏蛋白有乳糖存在時(shí)IDNAZYAOPpol啟動轉(zhuǎn)錄mRNA乳糖半乳糖β-半乳糖苷酶圖13-4lac

操縱子與阻遏蛋白的負(fù)性調(diào)節(jié)第30頁/共73頁++++轉(zhuǎn)錄無葡萄糖,cAMP濃度高時(shí)有葡萄糖,cAMP濃度低時(shí)2、CAP的正性調(diào)節(jié)ZYAOPDNACAPCAPCAPCAPCAPCAP第31頁/共73頁3、協(xié)調(diào)調(diào)節(jié)當(dāng)阻遏蛋白封閉轉(zhuǎn)錄時(shí),CAP對該系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。如無CAP存在,即使沒有阻遏蛋白與操縱序列結(jié)合,操縱子仍無轉(zhuǎn)錄活性。單純?nèi)樘谴嬖跁r(shí),細(xì)菌利用乳糖作碳源;若有葡萄糖或葡萄糖/乳糖共同存在時(shí),細(xì)菌首先利用葡萄糖。葡萄糖對lac操縱子的阻遏作用稱分解代謝阻遏(catabolicrepression)。

第32頁/共73頁mRNA低半乳糖時(shí)高半乳糖時(shí)

葡萄糖低cAMP濃度高

葡萄糖高cAMP濃度低RNA-polOOOO第33頁/共73頁圖13-5 CAP、阻遏蛋白、cAMP和誘導(dǎo)劑對lac操縱子的調(diào)節(jié)(新圖)第34頁/共73頁三、原核生物具有不同的轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)機(jī)制(一)不依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止(二)依賴Rho因子的轉(zhuǎn)錄終止常見于噬菌體中,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不清楚。兩段富含GC的反向重復(fù)序列,中間間隔若干核苷酸;下游含一系列T序列。終止子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):第35頁/共73頁四、原核生物在翻譯水平受到多個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)節(jié)(一)蛋白質(zhì)分子結(jié)合于啟動序列或啟動序列周圍進(jìn)行自我調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合mRNA靶位點(diǎn),阻止核蛋白體識別翻譯起始區(qū),從而阻斷翻譯。調(diào)節(jié)蛋白一般作用于自身mRNA,抑制自身的合成,稱自我控制(autogenouscontrol)。第36頁/共73頁(二)反義RNA結(jié)合mRNA翻譯起始部位的互補(bǔ)序列對翻譯進(jìn)行調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)基因表達(dá)的RNA稱為調(diào)節(jié)RNA。細(xì)菌中含有與特定mRNA翻譯起始部位互補(bǔ)的RNA,通過與mRNA雜交阻斷30S小亞基對起始密碼子的識別及與SD序列的結(jié)合,抑制翻譯起始。這種調(diào)節(jié)稱為反義控制(antisensecontrol)。第37頁/共73頁第四節(jié)

真核基因表達(dá)調(diào)節(jié)RegulationofGeneExpressioninEukaryote第38頁/共73頁一、真核基因組具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(一)真核基因組結(jié)構(gòu)龐大

哺乳類動物基因組DNA約3×109堿基對。

人編碼基因約4萬個(gè),編碼序列僅占總長的1%。rDNA等重復(fù)基因約占5%~10%。第39頁/共73頁(二)真核基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子單順反子(monocistron)

即一個(gè)編碼基因轉(zhuǎn)錄生成一個(gè)mRNA分子,經(jīng)翻譯生成一條多肽鏈。(三)真核基因組含有大量的重復(fù)序列單拷貝序列(一次或數(shù)次)高度重復(fù)序列(106

次)中度重復(fù)序列(103~104次)多拷貝序列第40頁/共73頁

真核結(jié)構(gòu)基因兩側(cè)存在有不被轉(zhuǎn)錄的非編碼序列,往往是基因表達(dá)的調(diào)控區(qū)。在編碼基因內(nèi)部尚有內(nèi)含子(intron)、外顯子(exon)之分,因此真核基因是不連續(xù)的。(四)真核基因中存在非編碼序列和間隔區(qū),故:具有不連續(xù)性第41頁/共73頁二、真核基因表達(dá)調(diào)控更為復(fù)雜(一)真核細(xì)胞內(nèi)含有多種RNA聚合酶真核RNA聚合酶有三種,即RNApolI、II及III,分別負(fù)責(zé)三種RNA轉(zhuǎn)錄。第42頁/共73頁(二)處于轉(zhuǎn)錄激活狀態(tài)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化對核酸酶敏感DNA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化天然雙鏈DNA均以負(fù)性超螺旋構(gòu)象存在;基因活化后:RNA-pol正超螺旋負(fù)超螺旋轉(zhuǎn)錄方向活化基因常有超敏位點(diǎn),位于調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)附近。第43頁/共73頁DNA堿基的甲基化修飾變化真核DNA約有5%的胞嘧啶被甲基化,甲基化范圍與基因表達(dá)程度呈反比。組蛋白變化富含Lys組蛋白水平降低H2A·H2B二聚體不穩(wěn)定性增加組蛋白H3、H4發(fā)生乙?;⒓谆蛄姿峄揎椀?4頁/共73頁圖13-6組蛋白結(jié)構(gòu)及其化學(xué)修飾A.

組蛋白與DNA組成的核小體;B.

組蛋白的氨基端伸出核小體,形成組蛋白尾巴;C.

四種組蛋白組成的八聚體第45頁/共73頁組蛋白修飾對于基因表達(dá)影響的機(jī)制也包括兩種相互包容的理論。即:組蛋白的修飾直接影響染色質(zhì)或核小體的結(jié)構(gòu),以及化學(xué)修飾征集了其他調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì),為其他功能分子與組蛋白結(jié)合搭建了一個(gè)平臺。這些理論構(gòu)成了“組蛋白密碼”的假說。第46頁/共73頁組蛋白氨基酸殘基位點(diǎn)修飾類型功能H3Lys-4甲基化激活H3Lys-9甲基化染色質(zhì)濃縮H3Lys-9甲基化DNA甲基化所必需H3Lys-9乙?;せ頗3Ser-10磷酸化激活H3Lys-14乙?;乐筁ys-9的甲基化H3Lys-79甲基化端粒沉默H4Arg-3甲基化H4Lys-5乙酰化裝配H4Lys-12乙?;b配H4Lys-16乙?;诵◇w裝配H4Lys-16乙?;疐lyX激活組蛋白修飾對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的影響第47頁/共73頁(三)在真核基因表達(dá)調(diào)控中以正性調(diào)節(jié)占主導(dǎo)采用正性調(diào)節(jié)機(jī)制更精確:一個(gè)負(fù)性調(diào)節(jié)元件的結(jié)合足可阻斷RNA聚合酶的結(jié)合,因此同時(shí)采用幾個(gè)負(fù)性調(diào)節(jié)元件一般不會改變特異性;相反,如果采用多種正性調(diào)節(jié)元件、正性調(diào)節(jié)蛋白可提高基因表達(dá)調(diào)節(jié)的特異性和精確性。采用負(fù)性調(diào)節(jié)不經(jīng)濟(jì):在正性調(diào)節(jié)中,大多數(shù)基因不結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白,所以是沒有活性的;只要細(xì)胞表達(dá)一組激活蛋白時(shí),相關(guān)靶基因即可被激活。第48頁/共73頁(四)在真核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄與翻譯分隔進(jìn)行(五)轉(zhuǎn)錄后修飾、加工更為復(fù)雜

真核細(xì)胞有細(xì)胞核及胞漿等區(qū)間分布,轉(zhuǎn)錄與翻譯在不同細(xì)胞部位進(jìn)行,轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核,翻譯在細(xì)胞漿。因此,轉(zhuǎn)錄與翻譯產(chǎn)物的分布、定位等環(huán)節(jié)均可以被調(diào)控。第49頁/共73頁三、RNAPolI和PolIII轉(zhuǎn)錄體系的調(diào)節(jié)相對簡單(一)RNAPolI轉(zhuǎn)錄體系RNAPolI的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物只有rRNA前體,經(jīng)剪接修飾生成除5SrRNA外的各種rRNA。啟動子元件包括:核心元件(coreelement)或核心啟動子(corepromoter)和上游控制元件(upstreamcontrolelement,UCE)。第50頁/共73頁(二)RNAPolIII轉(zhuǎn)錄體系RNAPolIII的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物:多種小分子RNA,包括tRNA、5SrRNA和一部分小核RNA。啟動子位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)下游,稱內(nèi)部控制區(qū)(internalcontrolregions,ICR)。

第51頁/共73頁(一)真核基因順式作用元件影響基因轉(zhuǎn)錄活性啟動子真核基因啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)周圍的一組轉(zhuǎn)錄控制組件,至少包括一個(gè)轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)以及一個(gè)以上的功能組件。TATA盒GC盒CAAT盒四、RNAPolII轉(zhuǎn)錄起始的調(diào)節(jié)非常復(fù)雜第52頁/共73頁CCAAT盒GC盒TATA盒轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)高等真核生物上游激活序列(UAS)TATA盒轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)酵母圖13-7真核基因啟動子的典型結(jié)構(gòu)第53頁/共73頁增強(qiáng)子(enhancer)指遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)、決定基因的時(shí)間、空間特異性、增強(qiáng)啟動子轉(zhuǎn)錄活性的DNA序列。其發(fā)揮作用的方式通常與方向、距離無關(guān)。沉默子(silencer)某些基因的負(fù)性調(diào)節(jié)元件,當(dāng)其結(jié)合特異蛋白因子時(shí),對基因轉(zhuǎn)錄起阻遏作用。第54頁/共73頁(二)反式作用因子是真核細(xì)胞中重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子分類(按功能特性)基本轉(zhuǎn)錄因子(generaltranscriptionfactors)是RNA聚合酶結(jié)合啟動子所必需的一組蛋白因子,決定三種RNA(mRNA、tRNA及rRNA)轉(zhuǎn)錄的類別。第55頁/共73頁特異轉(zhuǎn)錄因子(specialtranscriptionfactors)為個(gè)別基因轉(zhuǎn)錄所必需,決定該基因的時(shí)間、空間特異性表達(dá)。轉(zhuǎn)錄激活因子轉(zhuǎn)錄抑制因子第56頁/共73頁轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)構(gòu)DNA結(jié)合域轉(zhuǎn)錄激活域TF蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)結(jié)合域(二聚化結(jié)構(gòu)域)

谷氨酰胺富含域酸性激活域脯氨酸富含域第57頁/共73頁最常見的DNA結(jié)合域:鋅指(zincfinger)C——CysH——His常結(jié)合GC盒第58頁/共73頁ZnCysHis圖13-8鋅指結(jié)構(gòu)第59頁/共73頁a-螺旋常結(jié)合CAAT盒堿性螺旋-環(huán)-螺旋堿性亮氨酸拉鏈

第60頁/共73頁(三)mRNA轉(zhuǎn)錄激活需要轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成真核RNA聚合酶Ⅱ在轉(zhuǎn)錄因子幫助下,形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物。PolⅡTFⅡHTAFTFⅡFTAFTAFTFⅡATFⅡBTBPDNATATAEBPTBP圖13-9轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成第61頁/共73頁五、RNAPolII轉(zhuǎn)錄終止的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚(一)HIV基因組轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)(二)熱休克蛋白基因的轉(zhuǎn)錄終止調(diào)節(jié)病毒蛋白Tat與轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物5′端特異RNA序列結(jié)合,并與宿主蛋白質(zhì)、RNAPolII相互作用,阻止HIV基因組轉(zhuǎn)錄的提早終止。在應(yīng)激條件下暫時(shí)性停止大多數(shù)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,啟動一套能夠提高細(xì)胞生存能力的蛋白質(zhì)即熱休克蛋白(heatshockprotein)的表達(dá)。第62頁/共73頁六、轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)節(jié)也是基因表達(dá)調(diào)控的重要環(huán)節(jié)(一)hnRNA加工成熟的調(diào)節(jié)(二)mRNA運(yùn)輸、胞漿內(nèi)穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)加工過程包括加帽、加尾、剪接、堿基修飾和編輯等。通過與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核蛋白體復(fù)合物(ribonucleoprotein,RNP)進(jìn)行。第63頁/共73頁七、基因表達(dá)在翻譯水平以及翻譯后階段仍然可以受到調(diào)節(jié)(一)對翻譯起始因子活性的調(diào)節(jié)主要通過磷酸化修飾進(jìn)行蛋白質(zhì)合成速率的快速變化在很大程度上取決于起始水平,通過磷酸化調(diào)節(jié)翻譯起始因子(eukaryoticinitiationfactor,eIF)的活性對起始階段有重要的控制作用。第64頁/共73頁(二)RNA結(jié)合蛋白參與了對翻譯起始的調(diào)節(jié)RNA結(jié)合蛋白(RNAbindingprotein,RBP),是指那些能夠與RNA特異序列結(jié)合的蛋白質(zhì)?;虮磉_(dá)的許多調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)都有RBP的參與,如前述轉(zhuǎn)錄終止、RNA剪接、RNA轉(zhuǎn)運(yùn)、RNA胞漿內(nèi)穩(wěn)定性控制以及翻譯起始等。第65頁/共73頁(三)對翻譯產(chǎn)物水平及活性的調(diào)節(jié)可以快速調(diào)控基因表達(dá)新合成蛋白質(zhì)的半衰期長短是決定蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的重要影響因素。因此,通過對新生肽鏈的水解和運(yùn)輸,可以控制蛋白質(zhì)的濃

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