翻译和翻译后水平的调节.pptVIP

第1页，共19页，星期日，2025年，2月5日mRNA的寿命与蛋白质的合成mRNA的寿命决定其指导翻译蛋白质的时间，半衰期的长短主要决定于其选择性降解的速度，不同mRNA的结构，特别是3端非翻译区的序列决定其寿命。不同基因的mRNA寿命差别很大，?珠蛋白mRNA的半衰期约为17h，而有些生长因子不超过30min。第2页，共19页，星期日，2025年，2月5日很多蛋白质的合成与激素的作用有关。在某些情况下，激素并不能增加mRNA的转录，而在翻译水平上起调节作用。如：催乳素可延长酪蛋白mRNA的寿命达25倍，其他激素也能相应提高某些特定mRNA的稳定性。激素对RNA稳定的影响第3页，共19页，星期日，2025年，2月5日转铁蛋白(transferrin)mRNA的3端和转铁蛋白受体（transferrinreceptor,TFR）mRNA的5端有非常相似的铁反应元件（ironresponseelement,IRE)，该区域可形成多个复杂的茎环结构，其中部分茎环与铁反应有关。细胞中这两种蛋白质的浓度受到铁离子浓度的调节，可能主要与其基因转录后的翻译调节有关，因为通过抑菌素抑制转录过程并不能阻断其对铁的反应。蛋白质的最终浓度可能与细胞中该编码蛋白质mRNA的半衰期有关，其半衰期的长度则是受铁浓度的调控的.(见下图)第4页，共19页，星期日，2025年，2月5日转铁蛋白及转铁蛋白受体mRNA稳定性的铁依赖性调节（自Lodish,2000）第5页，共19页，星期日，2025年，2月5日Poly(A)对翻译的调控：在小鼠的未成熟卵母细胞质中可以翻译的mRNA具有较长的poly(A),减数成熟分裂后poly(A)降解，翻译终止。在减数成熟分裂前不表达的mRNA的poly(A)较短(15-90A),但其3`UTR具有胞质多聚腺苷酸化信号序列(CPEs)(UUUUAUinmiceandfrogs)。减数成熟分裂后这些mRNA迅速加上一个长的polyA,开始翻译。第6页，共19页，星期日，2025年，2月5日mRNA的结构和翻译效率所有真核生物mRNA5′端都有帽子结构，早在1976年Shtkin就根据体外翻译实验结果指出，5′端帽子有增强翻译效率的作用。此后众多研究证实，大多数mRNA的翻译依赖于帽子结构。除了帽子外，真核生物mRNA的3′端大都有polyA尾巴，在许多体内实验和高活性的体外翻译体系中都观察到，mRNApolyA结构与翻译效率有直接的关系，带polyA的mRNA比无polyA尾巴的相应mRNA的翻译效率高得多。5′端帽子和3′端polyA能够协同地调节mRNA的翻译效率。第7页，共19页，星期日，2025年，2月5日翻译后水平的调控许多蛋白质的合成完成后就具有生物功能，但更多的蛋白质则必须经过适当的加工修饰才有活性，有些蛋白质的活性在与其他蛋白质的作用后往往发生明显的变化。第8页，共19页，星期日，2025年，2月5日翻译后水平的调控一条长链被剪切并除去部分而激活,胰岛素;除去某些保护/抑制性片段而激活，Dorsal;特定的亚细胞定位，膜蛋白、核蛋白等;与其它蛋白质一起装配成为功能单位，血红蛋白；与某些离子结合而激活，钙调蛋白;通过蛋白质修饰（磷酸化、乙酰化）而激活，鱼精蛋白、晶体蛋白。第9页，共19页，星期日，2025年，2月5日第五节表观遗传修饰与细胞分化第10页，共19页，星期日，2025年，2月5日表观遗传修饰定义：由于DNA的甲基化、组蛋白N端的修饰、变异体及微小RNA(miRNA)的作用等引起染色体的状态和构型发生，进而引起基因表达发生相应的改变。特点：这种变化并不包括DNA序列及信息的任何改变，是经典遗传学之上或之外的改变。第11页，共19页，星期日，2025年，2月5日一、DNA的甲基化DNA甲基化的发生小干扰RNA（siRNA）和长非编码RNA（lineRNA）可通过与基因的启动子序列结合，指导其发生特异性的甲基化，组合组蛋白的修饰而使染色质发生重塑而抑制其表达，但也有少数例证表明有些lincRNA（l例如HOTTIP)可能通过与其配体蛋白质结合定位在其靶基因区，导致组蛋白H3K4的三甲基化而激活该基因。DNA的甲基化多发生在胞嗜陡的第5位碱基，在真核生物中十分普遍，也被认为是DNA的“第5种碱基”。