三DNA结合基序.ppt
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1、三、DNA结合基序,对各种转录因子的序列进行比较,可发现其基序(motif)的共同点是都与DNA结合。 基序通常很短,仅为蛋白质结构的一小部分。,典型的DNA结合基序包括: 锌指结构(zinc finger)基序 螺旋-环-螺旋(helix-loop-helix, HLH) 亮氨酸拉链(leucine zipper),锌指基序,锌指基序是由保守氨基酸的小基团与锌离子结合形成类似手指状的DNA结合结构域。 锌指基序是DNA结合蛋白的一个通用基序,锌指结构通常由相对独立的结构域串连重复排列在一起而形成。,通用转录因子SP1有一个DNA结合域,含3个锌指基序。,已知的锌指结构主要发现于促进RNA聚合
2、酶II和RNA聚合酶III转录的转录因子中。 典型的锌指蛋白TFA与5S rRNA基因及产物5S rRNA都结合。,螺旋-环-螺旋结构,此基序长4050个氨基酸残基,其中含两个既亲水又亲脂的- 螺旋 ,-螺旋被不同长度的环(连接区)分开。 大多数HLH蛋白有一与HLH基序相邻的强碱性的区域,它是与DNA结合必需的,含有此区的HLH称为bHLH蛋白。,亮氨酸拉链结构,亮氨酸拉链是一个富含亮氨酸残基的结构域,参与形成二聚体。在每个拉链蛋白中都有一个与重复的亮氨酸相邻的高碱性区,该区可能含一个DNA结合点。 亮氨酸拉链形成的二聚体构成茎,分叉对称的两个碱性区形成臂,与DNA结合。这种结构称为bZIP
3、基序。,亮氨酸拉链结构解释了为什么这种蛋白质的目标序列总是没有间隔的反向重复序列。,四、结合相关靶DNA的同源域,同源(异型)框(homeobox)是一种编码由60个氨基酸组成的结构域序列。由于最早在果蝇的同源框基因座(其基因决定身体结构的特点)中发现而得名。 同源(异型)框存在于许多真核生物的DNA结合蛋白中,负责与DNA结合,与发育调控有关。在一些动物的转录因子中也发现了与同源框类似的短序列。,八、基因激活的占先模型,真核生物细胞的DNA与组蛋白组成核小体结构,如果启动子区处在核小体内,转录的起始通常会被抑制。 基因激活占先模型模型认为,转录因子与组蛋白之间在占有DNA上存在竞争,且无论谁
4、先占领DNA上的位点,都不能被另一方替换。,复制时组蛋白八聚体的脱离为转录因子结合DNA提供了机会,这些转录因子的结合一直持续到下一个复制周期,抑制了组蛋白八聚体的重新与DNA结合。 最近的实验结果认为组蛋白置换需要输入能量。,九、基因表达与去甲基化的关系,DNA的甲基化也是真核生物转录调控的方式之一。启动子区的甲基化将抑制转录的发生。 甲基化可以在两个等位基因上发生。也可只发生在单个的等位基因上,这样就可造成来自父方和母方基因表达的差异。,甲基化可以解释印记(imprinting)现象,印记描述了来自两个亲本的等位基因之间的行为差异。 甲基化发生在在特定的配子发生期间,并且是可逆的。目前已经
5、在小鼠中发现了60多个发生甲基化的基因,大多与胚胎的发育生长有关。其中一些基因与早期胚胎发生相关,有的与胚后发育有关。,DNA的甲基化发生在特定位点上。动物细胞DNA的胞嘧啶27发生甲基化。大多数甲基化基因发生于CG联体。 甲基化基因没有激活,而未甲基化基因有表达活性。因此活性基因称为甲基化不足(undermethylation)基因。,甲基化是一个可逆的过程,去除甲基或添加甲基,可以特异性地重置基因的甲基化状态。甲基化模式的改变发生在胚胎发生时期。目前只确定了一种甲基酶可以将甲基添加到CpG对上。 适当的靶基因甲基化可以防止它们的不适当表达。,染色质重组装是指染色质或核小体的结构、成分变化,
6、这些变化具有转录调控作用。在染色质重组装过程中,连接组蛋白H1成分的时序变化以及核心组蛋白的乙酰化,都对早期发育过程的转录调控起了关键性的作用。染色质重组装控制着早期转录抑制状态向激活状态的转变,是母型基因控制向合子型基因控制过渡(即所谓“中期囊胚转换(midblastula transition, MBT)的重要途径。,第三节 mRNA前体的可变剪接,mRNA前体通过不同方式的剪接,可由一个基因的转录产物产生出不同的成熟mRNA,从而翻译出不同的蛋白质的过程称为可变剪接(alternative splicing)或选择性剪接。 来自一个基因的mRNA前体因可变剪接产生多种成熟mRNA,翻译出
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