第八章基因的表达与调控下.ppt

许多生物受热诱导时能合成一系列热休克蛋白。无论细菌还是高等真核生物，热休克基因散布于染色体的各个部位或不同染色体上。 ? 受热后，果蝇细胞内Hsp70 mRNA水平提高1000倍，就是因为热激因子（heat shock factor，HSF）与hsp70基因TATA区上游60bp处的HSE相结合，激发转录起始。 在第一个HSE上游800bp处还发现存在第二个HSE。?研究发现，在没有受热或其他环境胁迫时，HSF主要以单体的形式存在于细胞质和核内。单体HSF没有DNA结合能力，Hsp70可能参与了维持HSF的单体形式。受到热激或其他环境胁迫时，细胞内变性蛋白增多，与HSF竞争结合Hsp70，从而释放HSF，使之形成三体并输入核内。 常温下，Hsp蛋白第1和4号拉链发生相互作用，从而阻断了三体的形成；热激或其他环境胁迫导致内源拉链之间的解离，蛋白质伸展成长链，不同链上的拉链发生作用，形成具有DNA结合能力的三体。 ? Hsp70能够被热激或其他形式的胁迫迅速诱导，与变性多肽结合，防止形成不可逆聚集。在正常生长条件下，Hsp70主要作用于新生肽的从头折叠。 ? 严格的自装配除多肽的一级结构之外不需要其他任何因子，因为这些蛋白的正确结构形式在动力学和热力学上都是有利的。在辅助因子介导的自装配中，错误的结构比正确的结构更易形成。分子伴侣的结合可以通过设置障碍来阻止错误的装配，或通过降低正确装配所需根据活化能来促进这一过程的发生。 第六节 其他水平上的表达调控 A.RNA的加工成熟 　 45S的前体rRNA，经切割、修饰为成熟的18S、28S、5.8S的rRNA。 　 tRNA初级转录产物在细胞质后，经核苷的修饰。生成前体tRNA，再剪接为成熟tRNA 　 前体mRNA（hn RNA)经加帽、加尾、剪接、甲基化修饰等成为成熟的mRNA. 真核基因转录后加工的多样性 　（1）简单转录单位 　只编码产生一个多肽，转录产物有或无加工。 第一种简单转录单位，如组蛋白基因，无内含子，无转录后加工，3‘无poly(A),有回文序列为终止信号。 第二种简单转录单位，如酵母蛋白基因，无内含子，m RNA无需剪接，需加poly(A) 第三种简单转录单位，如多种蛋白基因，有内含子，需转录后加工剪接，3‘加poly(A)，只产生一个有功能的m RNA。 （2） 复杂转录单位 ? 含有复杂转录单位的主要是一些编码组织和发育特异性蛋白质的基因，它们除了含有数量不等的内含子以外，其初级转录产物能通过多种不同方式加工成两个或两个以上的mRNA。 mRNA有效性的调控 mRNA的稳定性 mRNA屏蔽状态的解除 B.翻译水平的调控 （1）mRNA的“扫描模式”与合成起始 　AUG的前（5‘）和后（3’）序列大多数为A/GNNAUGG，决定了起始复合物形成。通过“融合基因”方式产生多聚顺反子替代物，补偿真核生物核糖体不能利用多聚顺反子型mRNA来协调各种不同蛋白质合成的缺陷。 （2） mRNA5’帽子结构的识别与合成 　　细胞中的帽子化酶同时具有RNA三磷酸酯酶和鸟苷酸转移酶活性，通过鸟苷酸转移酶生成5－5‘磷酸二酯键，从而形成加帽反应。 （3）mRNA稳定性控制 ? 真核生物能否长时间、及时地利用成熟的mRNA分子翻译出蛋白质以供生长、发育的需要，是和mRNA的稳定性以及屏蔽状态的解除相关的。 ? 原核生物mRNA的半衰期很短，平均大约3min。高等真核生物迅速生长的细胞中mRNA的半衰期平均3h。在高度分化的终端细胞中许多mRNA极其稳定，有的寿命长达数天。 转运铁蛋白受体（TfR）和铁蛋白负责铁吸收和铁解毒。这两个mRNA上存在相似的顺式作用元件，称为铁应答元件（iron response element，IRE）。IRE与IRE结合蛋白（IREBP）相互作用控制了这两个mRNA的翻译效率。当细胞缺铁时，IREBP与IRE具有高亲和力，两者的结合有效地阻止了铁蛋白mRNA的翻译，与此同时，TfR mRNA上3非翻译区中的IRE也与IREBP特异结合，有效地阻止了TfR mRNA的降解，促进TfR蛋白的合成。 （4） 蛋白质因子的修饰与翻译起始调控 ?　 用兔网织红细胞粗抽提液研究蛋白质合成时发现，如果不向这一体系中添加氯高铁血红素，网织红细胞粗抽提液中的蛋白质合成抑制剂就被活化，蛋白质合成活性在几分钟之内急剧下降，很快就彻底消失。现已查明，网织红细胞蛋白质合成的抑制剂HCI是受氯高铁血红素调节的eIF-2的激酶，可以使该因子的α-亚基磷酸化并由活性型转变为非活性型。 1.课后第4和第7题 2.简述真核转录因子DNA结合结构域的几种常 见基序的结构特点 3.简述组蛋白修饰的种类, 举例说明对基因表 达