翻译-基因表达调控.pptVIP

第六章蛋白质的生物合成— 翻译，翻译后加工 肽链合成的“装配机”－核蛋白体 大亚基 转肽酶与GTP酶活性 小亚基 mRNA与tRNA结合的识别 SD序列（Shine-Dalgarno) 胰岛素 蛋白质组（proteome） 指在一个细胞、或某一特定的组织类型所表达的全部蛋白质的总和。 药物蛋白质组学 通过对比健康状态和疾病状态细胞或组织的蛋白质组表达差异，用于药物研究、药物受体研究或药物治疗前后蛋白质表达状态的总体分析，以评价药物类似物的活性关系，寻找高活性药物的一门学科。 基因表达的时间性及空间性 ? 时间特异性(temporal specificity) 某一基因的表达严格按特定的时间顺序发生。 血红蛋白（Hb） ζ2ε2→α2γ2→α2β2 ? 空间特异性(spatial specificity) 在个体发育、生长的全过程，一种基因产物在个体的不同组织或器官表达，即在个体的不同空间出现。 基因表达调控的生物学意义 适应环境、维持生长和增殖 维持个体发育与分化 第二节 原核生物基因转录调节 原核基因转录调节特点 ?σ因子决定RNA聚合酶识别特异性 ? 操纵子模型的普遍性 操纵子—一个转录单位 ? 阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性 诱导和阻遏表达 诱导（induction）--可诱导基因在特定环境信号刺激下表达增强的过程。 DNA损伤 →修复酶基因激活 调节分解代谢，如乳糖操纵子 阻遏（repression）--可阻遏基因表达产物水平降低的过程 调节合成代谢，如色氨酸操纵子 诱导和阻遏在生物界普遍存在，也是生物体适应环境的基本途径。? ?? 负调控和正调控 负调控（negative control） 阻遏蛋白（阻遏物）封闭结构基因转录，去除后开启转录。 乳糖操纵子 －细菌以葡萄糖为能量来源 葡萄糖充分时（优先利用）： 与葡萄糖代谢有关的酶基因---表达 与其他糖代谢有关的酶基因---关闭 葡萄糖耗尽时，乳糖存在： 与乳糖代谢有关的酶基因 ---表达 与葡萄糖代谢有关的酶基因---关闭 细菌对乳糖的利用及其相关的酶: 乳糖 (在通透酶作用下进入细菌内） β半乳糖苷酶 （细菌中少量存在） 异乳糖 β半乳糖苷酶 （细菌中少量存在） 葡萄糖+半乳糖 阻遏蛋白的负调控(negative control of repressor) 无乳糖(no lactose): lac操纵子处于阻遏状态(repression) 有乳糖(presence of lactose) lac操纵子被诱导(derepression,induction) 诱导剂(inducer): 异乳糖、半乳糖、IPTG（异丙基硫代半乳糖苷） CAP的正调控（Positive Control of CAP） CAP(catabolite activator protein) —分解代谢基因激活蛋白 同二聚体 (亚基22kD)，是一种含HTH基序的重要转录调节蛋白。 两个结合位点 DNA结合域 cAMP(cyclic AMP)结合位点 乳糖操纵子(lac operon)的调控方式 协调调节(coordinate regulation) 负调控与正调控协调合作 阻遏蛋白封闭转录时，CAP不发挥作用 如没有CAP加强转录，即使阻遏蛋白从O上解聚仍无转录活性 ☆葡萄糖/乳糖共同存在时，细菌优先利用葡萄糖 葡萄糖可降低cAMP浓度，阻碍其与CAP结合从而抑制转录 结论：lac操纵子强的诱导作用既需要乳糖又需缺乏葡萄糖 操纵子（operon）： 原核生物的一段DNA序列，由几个串联排列的功能相关的结构基因，加上调控序列组成的一个完整的连续的功能单位。 乳糖操纵子 P：启动子 O：操纵基因 Z：β-半乳糖苷酶基因 Y：通透酶基因 A：乙酰基转移酶基因 结构基因 调控序列 β半乳糖苷酶 （细菌中少量存在） 转乙酰基酶--乙酰半乳糖 启动