第五章 基因表达与基因表达调控课件.pptVIP

第五章基因表达与基因表达的调控 ?第一节 基因表达的过程和特点 一、基因的转录 二、蛋白质的生物合成——翻译 第二节 环境对基因表达的影响 一、外环境因素对基因表达的影响 二、基因表达的时空调控 第三节原核生物基因表达的调控（选读） 第四节 真核生物基因表达的调控 一、转录前的调控 二、顺式作用元件和反式作用因子及其相互作用 三、翻译水平的调控 第五节 基因表达调控异常与疾病 一、 转录因子突变与疾病 二、基因修饰改变与疾病 1. RNA合成的前体分子是4种核糖核苷酸（NTP) G－C， A－U 3. 在RNA链聚合反应中，生成3‘－5’磷酸二酯键 依赖Rho (ρ)因子的转录终止 非依赖Rho因子的转录终止 帽子结构 ? RNA编辑作用说明，基因的编码序列经过转录后加工，是可有多用途分化的，因此也称为分化加工(differential RNA processing)。 二、蛋白质的生物合成－翻译 蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由 4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序 。 （一）肽链翻译的基本方式 参与蛋白质生物合成的物质 氨基酸 mRNA (模板) tRNA （特异的搬运工） 核糖体 （装配机） 酶 （ 氨基酰tRNA合成酶及蛋白质因子） ATP 、GTP 无机离子 遗传密码表 翻译的起始(initiation) 翻译的延长(elongation) 翻译的终止(termination ) （二）肽链翻译后的加工修饰 从核蛋白体释放出的新生多肽链不具备蛋白质生物活性，必需经过不同的翻译后复杂加工过程才转变为天然构象的功能蛋白。 1.蛋白质翻译后的折叠 新生肽链的折叠在肽链合成中、合成后完成，新生肽链N端在核蛋白体上一出现，肽链的折叠即开始。可能随着序列的不断延伸肽链逐步折叠，产生正确的二级结构、模序、结构域到形成完整空间构象。 一般认为，多肽链自身氨基酸顺序储存着蛋白质折叠的信息，即一级结构是空间构象的基础。 细胞中大多数天然蛋白质折叠都不是自动完成，而需要其他酶、蛋白辅助。 几种有促进蛋白折叠功能的大分子 a. 分子伴侣 (molecular chaperon) b. 蛋白二硫键异构酶 (protein disulfide isomerase, PDI) c. 肽-脯氨酰顺反异构酶 (peptide prolyl cis-trans isomerase, PPI) 2. 某些肽段或氨基酸的切除 （1） 信号肽(signal peptides)的切除 分泌型蛋白质带有“信号肽”，由13-36个氨基酸残基组成。 分泌型蛋白质进入内质网 信号识别颗粒（signal recognation particle, SRP) 325 KD 7 SL RNA (300 base) + 6 多肽 SRP 受体 （??二聚体） 核糖体受体蛋白 (ribophorin I , ribophorin II) 肽转位复合物 信号肽的一级结构 (2) 多蛋白的加工 多蛋白（polyprotein） 阿片促黑皮质素原（pro-opio-melano-cortin, POMC） ? 促肾上腺皮质激素（ACTH） ?、? 促脂素 （lipotropin） ?内啡肽 （endorphin） ?、 ?促黑色细胞素 （MSH） 3. 氨基酸残基的共价化学修饰 磷酸化、乙酰化、甲基化、ADP—核糖化、羟化 （三）蛋白质的分拣与转运 蛋白质合成后需要经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的细胞靶部位或分泌到细胞外，这一过程称为蛋白质的分拣与转运。 1.蛋白质的分拣(protein sorting) 新生的蛋白质的一级结构或高级结构中存在被分配到目的地的信息。这些信息被称为分拣信号。 2.蛋白质的转运 蛋白质转运：翻译