中山大学分子生物学14.pptVIP

五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （1）加帽（capping） 帽子结构 含7-甲基鸟苷（m7G），主要有3种形式 第一种（Cap 0）：只在一些病毒mRNA中存在，无2’-O-甲基核苷酸 第二种（Cap 1）：在真核细胞及病毒mRNA中存在，有1个2’-O-甲基核苷酸 第三种（Cap 2）：只在真核细胞中存在，有连续2个2’-O-甲基核苷酸 Three cap structures 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （1）加帽（capping） 帽子的合成 需要3种酶 核苷酸磷酸水解酶（nucleotide phosphohydrolase；又称RNA三磷酸酯酶，RNA triphosphatase） 鸟苷酸转移酶（guanylyl transferase） 甲基转移酶（methyl transferase） Cap synthesis 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （1）加帽（capping） 加上帽子的时间 在一些病毒中，转录起始后就马上加帽 有些病毒的转录与加帽并不偶联 在真核细胞中，加帽在转录早期进行（在RNA前体的长度达到30个核苷酸之前） 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （1）加帽（capping） 帽子的功能 保护mRNA：一般的RNase不能切割含有3个磷酸基的帽子 提高翻译能力（效率）：通过与帽子结合蛋白结合，mRNA能更好地进入核糖体 有利于mRNA在细胞内的运输（运出细胞核）：若没有帽子，则mRNA基本上留在细胞核 使mRNA前体的能正确剪接：第一个内含子的剪接所需 Capping of U1 is necessary for its transport to the cytoplasm 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） 在mRNA（前体）3’端加上poly(A) poly(A)的长度：平均为250 nt 由poly(A)聚合酶 [poly(A) polymerase, PAP] 把AMP残基逐个地加到mRNA前体的3’端 一般都是在剪接前发生 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） poly(A)的功能 保护mRNA：延长其寿命（半衰期） 提高mRNA的翻译能力：能与poly(A)结合蛋白 [poly(A) binding protein I] 结合，促进翻译，促进mRNA与核糖体结合 Effect of poly(A) on translation Time course of translation of poly(A)+ and poly(A)- globin mRNA Effect of polyadenylation on translatability and stability of mRNA Effect of polyadenylation on recruitment of mRNA to polysomes 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） 聚腺苷酸化的时间 当转录过了要加上poly(A)的位点，就可开始聚腺苷酸化，而转录往往要过了poly(A)位点500 bp以上才终止 Transcription beyond the polyadenylation site 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） 聚腺苷酸化的机制 在poly(A)位点切开正在转录的mRNA前体 形成poly(A)，即进行聚腺苷酸化 转录出来而多余的RNA被降解 Overview of the polyadenylation process Transcripts are clipped and polyadenylated while transcription is still in progress 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） 聚腺苷酸化信号（polyadenylation signals） 在poly(A)位点上游约20 nt 处的AAUAAA Importance of the AATAAA sequence to polyadenylation 五、转录后的基因表达调控 2. 加帽与聚腺苷酸化 （2）聚腺苷酸化（polyadenylation） 聚腺苷酸化信号 脊椎动物 在poly(A)位点上游约20 nt处的AAUAAA，此序列较保守，变化不大，如变化了则影响聚腺苷酸化 光有AAUAAA还不足