辅激活因子SRC/p160家族与炎症相关转录因子的关系
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2转录因子背景知识转录因子是一类参与调控基因转录的蛋白质分子,起到识别靶基因的启动子或增强子区域并调控基因的表达水平的作用。
转录因子在细胞分化、发育、生物节律、应激反应等生物学过程中发挥重要作用。
本文将从转录因子的定义、分类、结构特点、功能机制等方面进行阐述,全面介绍转录因子的背景知识。
转录因子可分为DNA结合型和非DNA结合型转录因子。
DNA结合型转录因子通过与DNA结合来识别靶基因的启动子或增强子区域,进而调控基因的表达。
DNA结合型转录因子又可分为顺式作用因子和反式作用因子。
顺式作用因子通常结合于启动子区域上游,通过激活转录酶复合物的组装来促进基因转录。
反式作用因子通常结合于启动子区域下游,通过抑制转录酶复合物的组装或招募转录抑制子来抑制基因转录。
转录因子的结构特点主要包括DNA结合结构域、转录激活结构域和转录抑制结构域。
DNA结合结构域是转录因子与DNA结合的关键区域,常见的有锌指结构域、基本区/螺旋环状区结构域、helix-turn-helix结构域、染色质构架结构域等。
转录激活结构域与转录因子的活化功能相关,可与组蛋白修饰酶、基础转录因子和RNA聚合酶II等相互作用。
转录抑制结构域通常与转录抑制子结合,招募组蛋白去乙酰化酶、甲基转移酶等来抑制基因的转录。
转录因子通过以下几个主要机制来调控基因的表达。
首先是直接作用于基因启动子或增强子区域,通过结合特定序列来促进或抑制基因的转录。
其中,转录激活型转录因子通过与共激活子结合来招募组蛋白修饰酶,从而调节染色质结构和基因的转录状态。
其次是通过相互作用形成转录因子复合物来调控基因转录。
复合物中的不同成员发挥不同的功能,包括DNA结合、激活或抑制基因转录等。
此外,转录因子也可以相互调控,形成级联调控网络,进一步调整基因的表达水平。
转录因子在生物学过程中发挥重要作用。
在细胞分化和发育中,转录因子参与调控特定基因的表达,从而决定细胞的命运和功能。
在生物节律中,转录因子参与调控时钟基因的表达,维持正常的生物节律。
转录因子在细胞分化与增殖中的作用细胞是生命的基本单位,在人体内扮演着举足轻重的角色。
细胞的增殖和分化是维持人体健康的重要机制。
其中,转录因子是调控细胞增殖和分化的重要分子,其作用在细胞学、生物学和医学领域得到广泛关注。
I. 转录因子的基本概念转录因子是一类能够结合到DNA特定区域上,调控基因转录活性的蛋白质。
转录因子主要有两个结构域:DNA结合结构域和转录激活结构域。
前者决定转录因子能否与DNA结合,后者则调控基因转录的速率和数量。
转录因子按其作用和结构特点可分为顺式作用转录因子和互补作用转录因子两类。
前者含有Helix-Turn-Helix结构域,能够直接结合到DNA双螺旋上;后者则常常需要与其他的转录因子或蛋白质形成复合物,才能够依靠自己的转录激活结构域和DNA结合。
II. 转录因子在细胞增殖中的作用细胞增殖是指细胞数目的增加,细胞生长是指细胞体积的增加。
在细胞增殖中,转录因子能够通过直接激活或抑制基因转录的方式调节细胞周期。
例如,细胞增殖素(Epidermal Growth Factor,EGF)通过结合到细胞表面上的EGF受体,激活下游信号通路,导致转录因子c-Fos/c-Jun的活化,从而诱导G1期的分子表达,促进细胞进入S期。
除了激活细胞周期中的特定转录因子,转录因子还可以通过调节细胞凋亡和自噬的过程来控制细胞增殖。
例如,在人类乳腺癌中,转录因子beta-catenin的活性降低,抑制了细胞凋亡和细胞自噬,导致了乳腺癌细胞的非正常增殖。
III. 转录因子在细胞分化中的作用细胞分化是指一类原始的、多功能的细胞,在分化过程中成为特定组织或器官的细胞类型。
转录因子在细胞分化中的作用主要表现为:通过调节基因表达,控制神经元、肌肉细胞、调节细胞等不同细胞类型的形成。
例如,在骨髓瘤细胞的分化过程中,间充质干细胞在接受外源性信号后,会逐渐向成骨干细胞分化,启动FGFR1、RUNX2等关键基因的表达。
甾体受体共激活因子与生殖系统疾病的关联-病理学论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——甾体受体共激活因子(steriod receptor coactiva-tors,SRCs)是众多共调节因子中最被关注,也是目前研究最多的。
SRCs 是p160 家族成员,在人类生殖、代谢、免疫和肿瘤方面均扮演至关重要的角色。
它们的首要功能是通过上游信号系统的动态调节以增强核受体及其他转录因子的转录活性。
这些上游信号系统发出各种转录后修饰密码作用于共调节因子蛋白。
这些动态的可逆的转录后修饰是决定蛋白稳定性的关键。
SRCs 就是这样一个信号整合中心,在卵巢、子宫、前列腺、乳腺等生殖系统都有着丰富的表达。
本文就SRCs 的分子结构特点、分子功能机制、与生殖系统疾病的关系做一综述。
1、背景人们对SRCs 的研究始于20 世纪70 年代。
开始发现了一种细胞核非组织辅助蛋白。
这种蛋白能支持转录因子与DNA 的结合,促进核受体(NR)的转录。
又发现一个过表达的核受体能间接抑制其它核受体的转录活动,在体外培养提纯的由核受体及转录因子组成的转录系统转录效率降低,进一步提示有效的甾体介导的转录活动需要另外一些转录共调节因子的参与。
于是在1995 年,SRC-1 作为核受体的共激活因子首次被克隆成功。
2、分子特征SRC 包括3 个结构域。
N-端的保守序列是一个碱基螺旋环状(bHLH-PAS)结构域,较为稳定,需蛋白与蛋白相互作用。
中间区域为3 个LXXLL 的结构(L 为亮氨酸,X 为任意氨基酸)组成的两性a 螺旋,负责与核受体互相作用。
C-端包括2 个转录活性区(AD1、AD2)。
AD1 与CBP 和p300 的组蛋白乙酰基转移酶(HAT)结合成聚合体,这是SRC 调节NR 转录活性的关键。
AD2与其他调节因子(CARM1、PRMT1)的精氨酸甲基转移酶相互作用。
而SRC-1 和SRC-3 均有内在乙酰转移酶活性。
转录因子是一种具有特殊结构、行使调控基因表达功能的蛋白质分子,也称为反式作用因子。
植物中的转录因子分为二种,一种是非特异性转录因子,它们非选择性地调控基因的转录表达,如大麦(Hordeum vulgare) 中的HvCBF2(C-repeat/DRE binding factor 2) (Xue et al., 2003)。
还有一种称为特异型转录因子,它们能够选择性调控某种或某些基因的转录表达。
典型的转录因子含有DNA 结合区(DNA-binding domain)、转录调控区(activation domain)、寡聚化位点(oligomerization site) 以及核定位信号(nuclear localization signal) 等功能区域。
这些功能区域决定转录因子的功能和特性(Liu et al., 1999)。
DNA结合区带共性的结构主要有:1)HTH 和HLH 结构:由两段α-螺旋夹一段β-折叠构成,α-螺旋与β-折叠之间通过β-转角或成环连接,即螺旋-转角-螺旋结构和螺旋-环-螺旋结构。
2)锌指结构:多见于TFIII A 和类固醇激素受体中,由一段富含半胱氨酸的多肽链构成。
每四个半光氨酸残基或组氨酸残基螯合一分子Zn2+ ,其余约12-13 个残基则呈指样突出,刚好能嵌入DNA 双螺旋的大沟中而与之相结合。
3)亮氨酸拉链结构:多见于真核生物DNA 结合蛋白的 C 端,与癌基因表达调控有关。
由两段α - 螺旋平行排列构成,其α - 螺旋中存在每隔7 个残基规律性排列的亮氨酸残基,亮氨酸侧链交替排列而呈拉链状,两条肽链呈钳状与DNA 相结合。
同一家族的转录因子之间的区别主要在转录调控区。
转录调控区包括转录激活区(transcription activation domain) 和转录抑制区(transcription repression domain) 二种。
近年来,转录的激活区被深入研究。
干扰素基因刺激因子在机体炎症性疾病中的作用简介干扰素(Interferon,IFN)是一组蛋白质,与免疫反应、紫外线辐射以及其他外部刺激有关。
它们对机体炎症性疾病的治疗有着重要作用。
干扰素基因刺激因子(Interferon-regulatory factors,IRFs)是转录因子家族之一,参与调节与细胞增殖、血管生成、炎症反应、免疫应答和病毒感染等生物学过程相关的基因的转录调控。
IRF基因家族IRF基因家族是个具有多样分布的家族。
它是由一小组核酸结合转录因子家族(NUCLEAR FACTOR OF ACTIVATED T CELLS,NFATs)、CAAT/增强子结合蛋白(CAAT/Enhancer binding protein,C/EBPs)、细胞周期蛋白(CYCLINs)以及肝细胞核因子家族(HNFs)等共同构成的基因家族,它们通过对基因转录的调节来参与了许多细胞过程。
IRFs在免疫系统中的作用IRFs参与了机体免疫应答,它们能够通过组合体的形成来识别多种信号通路,并在免疫应答中发挥重要作用。
对于IRFs的功能来说,最传统的是IRF-3/IFN β通路,此路途径通过细胞内受病毒感染以及细菌感染的识别和 IFN β基因的激活来调节免疫反应。
IRFs在炎症性疾病中的作用IRFs在炎症性疾病的免疫过程中扮演着关键的角色。
IRF的活化通常发生在免疫细胞感染、病原菌感染、创伤等情况下。
当人体遭受各种刺激的时候,IRF家族中的不同成员的表达会发生改变。
IRF-3能够诱导免疫反应,充当适应性免疫系统的重要组成部分之一,并可抑制炎症病变。
作为一个结构和功能高度保守的家族,IRF在不同种类物种和免疫细胞类型中广泛表达。
不同类型的IRF在炎症中发挥了不同的作用。
IRF-1会抑制细胞生命周期进程,同时增强外啡分泌,指导自免疫反应。
IRF-3可以在免疫细胞中促发炎反应。
IRF-4、IRF-5和IRF-8分别在B细胞及树突状细胞中发挥重要免疫调节作用。
作用机制与激活核因子受体核受体辅激活蛋白及其作用机制激活的核受体的作用是引导转录时靶基因启动子上起始前复合物的组装和稳定。
这涉及了受体与转录起始前复合物中的许多基础因子和DNA结合转录激活蛋白的功能性相互作用。
这些作用是转录必需的但不足以产生转录的精确调节。
不同核受体可干扰或压制(squelch)彼此的反式激活作用,这一现象的发现,表明细胞内存在通用的限速因子。
许多实验室分离鉴定出大量可与激活受体相互作用的蛋白质,作为核受体的基础转录机制间的桥染分子发挥作用,且调节了不同靶细胞的表达,这些蛋白质被称为“辅激活蛋白”。
作为辅激活蛋白必须满足下列标准:(1)可显著增加受体的反式激活作用而不刺激基础转录活性;(2)过表达时,可特异逆转不同受体间的相互抑制;(3)必须含有自主的,可转移的激活域。
1.早期鉴定的转录介导蛋白这类辅激活蛋白克隆和鉴定时间在辅激活蛋白发现的初期。
包括ERAP160、ERAP140、RIP140、RIP160、RIP80、TRIPs(甲状腺素受体相互作用蛋白)、受体相关蛋白RIP40和糖皮质激素相互作用蛋白GRIP120等,它们虽然得以部分鉴定,然而在报告分析中,RIP140不能显著地辅活化ER、RIP140在酵母细胞中激活GR活性的同时却抑制了哺乳细胞中GR的功能[2],故它们在转录调节中的作用到目前尚未完全确定。
2.SRC-1家族SRC-1(steroid receptor coactivator 1)是用PR为诱饵,用酵母双杂合系统从人cDNA文库克隆并鉴定的160kD的蛋白南,SRC-1满足作为一个辅激活蛋白的典型特征:(1)它可与大量的核受体相互作用,并增强受体的反式激活作用(5~10倍),表明它是核受体超家族的一个通用限制性因子;(2)SRC-1与两种不同的受体共表达反转了受体间转录的相互抑制或干扰。
(3)SRC-1受体相互作用域(SRC-10.8)与SRC-1在受体共转染分析中竞争性共表达,导致了SRC-10.8对反式激活作用的负显性抑制;(4)SRC-1含两个自主的、可转移的激活域,当融合到异源DNA结合域时,它可增强连接在异源顺式元件上基因的表达;(5)加入拮抗剂Ru486消除了SRC-1与PR相互作用和辅激活PR的能力;(6)大鼠SRC-1基因剔除实验表明SRC-1功能的丧失可导致部分的激素抗性,再次证明SRC-1作为核受体辅激活蛋白的必要性。
I逆境胁迫因子主要有干旱、盐渍、低温、水涝等,是限制植物生长和区域分布以及影响农作物产量和质量的重要因素。
植物对这些逆境胁迫的适应主要被转录因子和调节基因(诸如控制多重抵御的酶、蛋白等)所介导。
现有研究证明,与转录因子活力有关联的是转录辅激活子,它能增强转录因子和顺式作用元件的结合。
MBF1是一个转录辅激活子,通过一个激活物和一个TA TA盒结合蛋白的桥连作用来调节转录激活。
MBF1基因最早是在蚕、果蝇等动物体中被发现,后来在植物中也发现了MBF1基因。
据报道,在拟南芥中的MBF1基因的超表达能增强其抵抗逆境胁迫的能力,而在番茄中关于此基因还没有相关的报道,本论文拟通过在番茄中超表达MBF1基因研究其对逆境胁迫的抗性能力,从而明确MBF1基因的分子作用机制,主要研究内容及结果如下:1.番茄MBF1基因的克隆以AC++番茄果实的总RNA为模板,体外反转录合成cDNA,以cDNA为模板,通过PCR扩增得到得632bp大小的片段,将其命名为LeMBF1,并登录NCBI GenBank,登录号为EF051474。
将其与拟南芥中的MBF1基因进行同源性比较,在DNA水平上的序列相似性为56%,在氨基酸水平上的序列相似性为82%,是一个新基因。
2.Northern杂交技术分析番茄LeMBF1基因的表达特性克隆番茄MBF1(LeMBF1)基因特异片段,以此作为探针,通过Northern杂交技术分析LeMBF1基因的表达特性,结果显示LeMBF1基因的表达能被高温、干旱诱导,被复水所抑制;伤害处理能诱导WT番茄叶片中该基因的表达,对Nr 番茄叶片中该基因的表达基本无影响,抑制rin番茄叶片中该基因的表达;外源乙烯处理绿熟期果实,LeMBF1基因的表达变化不明显,说明在这一时期外源乙烯并不诱导LeMBF1基因的表达。
3.双元超表达载体pBIN19-MBF1的构建验证的LeMBF1基因与经Pst I酶切的pDH51载体通过T4 DNA连接酶连接,连接产物转经PCR以及酶切鉴定确为重组中间载体质粒,且外源片段方向正确,命名为pDH51-MBF1。
辅助转录因子在生物体内,基因的表达受到多种调节因素的影响,其中转录因子是其中最为重要的一种。
转录因子是一类能够结合到基因启动子区域的DNA序列上,从而调控基因转录的蛋白质。
与此同时,转录因子本身的功能也受到辅助转录因子的调节。
辅助转录因子是一类能够与转录因子结合并影响其转录活性的蛋白质,其在基因表达调控中具有重要作用。
辅助转录因子的种类很多,主要包括转录共激活因子(Transcriptional co-activators)、转录抑制因子(Transcriptional co-repressors)、组蛋白修饰酶(Histone-modifying enzymes)和DNA甲基化酶(DNA methyltransferases)等。
这些辅助转录因子通过多种机制调控基因表达,包括改变染色质结构、改变转录因子与DNA的亲和力、对转录因子的翻译后修饰和对转录因子的降解等。
转录共激活因子是最常见的辅助转录因子之一,其能够与转录因子结合并增强其转录活性。
转录共激活因子包括许多蛋白质家族,如CBP/p300、CREB-binding protein、p160家族和Mediator 等。
这些共激活因子能够通过多种机制增强转录因子的转录活性,包括促进转录因子与DNA的结合、增强转录因子与其他共激活因子的相互作用、促进转录因子的翻译后修饰等。
此外,转录共激活因子还能够与其他辅助转录因子如组蛋白修饰酶和DNA甲基化酶相互作用,从而影响基因表达。
转录抑制因子与转录共激活因子相反,它们能够与转录因子结合并抑制其转录活性。
转录抑制因子包括Groucho/TLE、NCoR/SMRT 和Sin3等。
这些转录抑制因子能够通过多种机制抑制转录因子的转录活性,包括阻断转录因子与DNA的结合、抑制转录因子与共激活因子的相互作用、促进转录因子的降解等。
此外,转录抑制因子还能够与其他辅助转录因子如组蛋白修饰酶和DNA甲基化酶相互作用,从而影响基因表达。
干货细胞信号通路图解之免疫和炎症相关信号通路(1)Jak/Stat Signaling: IL-6 Receptor Family。
Jak和Stat是许多调节细胞生长、分化、存活和病原体抵抗信号通路中的关键部分。
就有这样一个通路涉及到IL-6(gp130)受体家族,它帮助调节B细胞的分化,浆细胞生成和急性期反应。
细胞因子结合引起受体的二聚化同时激活受体结合的Jak蛋白,活化的Jak蛋白对受体和自身进行磷酸化。
这些磷酸化的位点成为带有SH2结构的Stat蛋白和接头蛋白的结合位置,接头蛋白将受体和MAP激酶,PI3激酶/Akt还有其他的通路联系在一起。
受体结合的Stat蛋白被Jak磷酸化后形成二聚体,转移进入细胞核调节目的基因的表达。
细胞因子信号传导抑制分子(SOCS)家族的成员通过同源或异源的反馈减弱受体传递的信号。
Jak或Stat参与其他受体蛋白的信号传导,在下面Jak/Stat使用表格中有这方面的列举。
研究人员已经发现Stat3和Stat5在一些实体肿瘤中被酪氨酸激酶而不是Jaks组成性激活。
JAK/STAT途径介导细胞因子的效应,如促红细胞生成素,血小板生成素,G-CSF,这些细胞因子分别是用于治疗贫血,血小板减少症和中性粒细胞减少症的蛋白质类药物。
该途径也通过干扰素介导信号通路,干扰素可以用来作为抗病毒和抗增殖剂。
研究人员发现,失调的细胞因子信号有助于癌症的发生。
异常的IL-6的信号或导致自身免疫性疾病,炎症,癌症,如前列腺癌和多发性骨髓瘤的发生。
Jak抑制剂目前正在多发性骨髓瘤模型中进行测试。
Stat3具有潜在促癌性(原癌基因),在许多癌症中持续的表达。
在一些癌细胞中,细胞因子信号传导和表皮生长因子受体(EGFR)家族成员之间存在交流。
Jak激活突变是恶性血液病中主要的分子机制。
研究人员已经在Jak2假激酶域中发现一个特有的体细胞突变(V617F),这个突变常常发生于真性红细胞增多症,原发性血小板增多症和骨髓纤维化症患者。
先天免疫系列推文二:炎症应答中的关键转录因子(NF 引言炎症是机体应对外来病原微生物和自身损伤的一种正常生理反应,炎症处于先天免疫和获得性免疫之间,能够帮助机体进一步清除病原微生物,并刺激获得性免疫的启动。
炎症应答过程起始于细胞的模式识别受体PRRs识别外来病原微生物模式分子PAMP和自身损伤模式分子DAMP,然后通过启动一系列的信号传导和联级反应,激活相关的转录因子,最后调控大量的基因表达,从而引发炎症。
在这里,我们就为大家盘点一下在炎症应答过程中,最重要的三个转录因子:NF-κB,IRFs,STATs。
1、NF-κBNF-κB是一个高度保守的多功能转录因子家族,包含五个成员,分别为p65(RelA)、RelB、c-Rel、NF-κB1和NF-κB2,它们会组成不同的同源或异源二聚体而发挥基因转录调节作用,进而调节许多重要的细胞行为,特别是炎症反应[1]。
与其他家族成员不同的是,NF-κB1和NF-κB2被合成为前体(p105和p100),并分别可以被加工成p50和p52[2]。
在大多数静止细胞中,这些二聚体的转录调节活性受到NF-κB抑制分子(IκB)的限制,或在加工为成熟形式前受其自身内部抑制基序的限制(比如p105或p100)。
当细胞受到各种刺激,含有IKKα、IKKβ和IKKγ(NF-κB必需调节物,也称为NEMO)的IκB激酶复合物可以被多种上游信号通路(包括多种PRR下游通路、TNF信号通路等)激活,并介导IκB的磷酸化和蛋白酶体降解。
然后NF-κB同源或异源二聚体可以转移到细胞核并激活靶基因转录[2]。
NF-κB激活的另一种途径,也被称为替代途径,在包括BAFFR、CD40、RANK或LTβR的下游存在时,导致NF-κB诱导激酶(NIK)活化并激活IKKα[3]。
IKKα能磷酸化p100并导致p100的多泛素化及其随后经蛋白酶体被加工为p52。
然后,p52-RelB二聚体可以激活靶基因的转录。
·1226·生物化学与生物物理进展Prog.Biochem.Biophys.H3R26的催化效率要比对H3R2高得多,并且这2个位点具有KAXRK的序列保守性[51.PRTMl和CARMl在外界刺激(如雌激素)下激活转录,它们能与CBP/p300(CREBbindingprotein,CREB连接蛋白)、SRC/p160(steroidreceptorcoactivator,类固醇受体辅激活因子)蛋白家族等形成大的转录激活复合物,这个复合物被其他转录因子如核受体、NF.KB、p53等募集到靶基因的启动子上发挥作用,其中具有酶活性的辅激活因子对染色质上的组蛋白进行修饰,首先是PRMTl对H4R3位点的甲基化,这一修饰被认为是启动信号,接下来才是CBP/p300对H3K14的乙酰化以及C删l对H3R17的甲基化,这些因子还能与染色质重塑复合物(chromatinremodelingcomplexes)和基本转录机(basaltranscriptionalmachinery)相互作用,催化染色质构象改变并最终激活基因转录I删.最新的研究发现,这些酶除了完成对组蛋白的修饰外,也能够在相互间进行特定的修饰,从而使整个转录激活复合物体系瓦解【9】.整个过程如图l所示,其中CBP/p300能够对SRC.3进行乙酰化修饰,它的修饰直接导致SRC.3与核受体的分静埘.此外,CARMl也能对CBP/p300和SRC.3进行甲基化修饰,CBP/p300的甲基化位点位于该蛋白质的KIX结构域内,它会破坏该区域的稳定性,并影响CBP/p300与核受体的结合【11】,SRC.3的甲基化则发生在它与CARMl相互作用区域内,此修饰将使SRC.3与CARMl、CBP/p300发生分离191.这些随后发生的、对非组蛋白的化学修饰,促使基因转录激活复合物的解体,因而与前期发生的组蛋白修饰激活转录形成鲜明对比,同样的一种化学修饰酶在基因转录的前后期发挥了截然相反的作用.Fig.1ThemodifiersofPRMTl.PItMT4andCBPIp300ontranscriptionregulation图lPRMTI,PRMT4和CBP/p300在转录调节中的修饰作用外界的信号刺激通过多个激酶对p160家族成员进行磷酸化修饰,这些磷酸化激活的p160蛋白会募集多种辅激活因子,包括PRMTI、PRMT4和CBP/p300等,组装形成一个大的复合物,同时相关的核受体㈣t)将此p160辅激活因子复合物募集到靶基因启动子上,各种组蛋白修饰酶催化核心组蛋白的乙酰化和甲基化,从而激活转录起始.在经过一到几轮的转录后外界信号终止,此时CBP/p300和CARMl继而修饰辅激活因子复合物内部的非组蛋白成分并因此而引起整个激活体系的解体.1.2PRMT5抑制基因转录PRMT5属于Ⅱ犁的精氨酸甲基转移酶,它在组蛋白上的作用位点分别是组蛋白H3第8位精氨酸(H3R8)和H4第3位精氨酸(H4R3),通过对这2个位点的对称双甲基化修饰,PRMT5能够对特定靶基因的表达进行抑制圆.对于PRMT5抑制转录的机制并不像PRMTl和CARMl那么清楚,但也发现它们三者存在一些相似的调控方式.例如PRMT5也会与一些与转录相关的因子形成复合物来参与基因转录调控,但这些因子主要是一些辅抑制因子,如组蛋白去乙酰化酶HDAC[12】,它的组蛋白去乙酰化会与PRMT5的甲基化相协同,共同抑制靶基因的转录.同时PRMT5也像PRMTl和CARMl一样能与染色质2008;35(11)程智逵等:组蛋白精氮酸甲基化修饰对基因转录的调控·1229·可能就和它所参与组蛋白甲基化的失调有关,因此JMJD6在这些生理过程中的功能也需要继续探讨.3总结与展望组蛋白上的精氨酸残基能够发生多种共价修饰,包括单甲基化、对称双甲基化、非对称双甲基化、去亚胺基化和去甲基化,如图2所示,这些修饰存在于多个位点,对基因的转录产生不同的影响,并能进一步调节细胞内的其他生理功能,诸如细胞发育、染色质动态调节、DNA复制及修复等.组蛋白上不同修饰产生不同的调节效果并存在一定相互影响,似乎证实了“组蛋白密码(histonecode)”这一假说,但由于修饰状态,修饰位点及催化酶的多样性,要完全揭示其中的奥秘尚需时日.JMJD6的发现,使得组蛋白精氨酸甲基化修饰成为了一种可逆的动态过程,但对它的生理功能还知之甚少,它是否像其他组蛋白修饰酶一样作为某个复合物的组分来发挥作用,以及与其相互作用的蛋白质都有待我们去发现.深入研究组蛋白精氨酸的化学修饰,是表观遗传学的重要内容,这将有助于我们认识和了解细胞内包括信号传导、发育以及癌症的发生、发展机理等多种生理过程.1缸.2Sitesofargininemodifiers011histol弛H3andH4图2组蛋白H3和H4上的精氯酸修饰位点CARNll/PRMT4甲基化组蛋白H3上的第17位和第26位精氨酸,PRMTI甲基化组蛋白H4上的第3位精氨酸,这两者的甲基化激活转录(红色).PRMT5甲基化组蛋白H3上的第8位精氨酸和组蛋白H4上的第3位精氨酸,PRMT6甲基化组蛋白H3上的第2位精氨酸,它们的甲基化使转录抑制(灰色).PADl4在组蛋白I-13的第8、17位精氨酸和组蛋白H4的第3位精氨酸上进行去亚胺基化.JMJD6的去甲基化修饰发生在组蛋白H3的第2位精氨酸和组蛋白H4的第3位精氨酸上.参考文献KouzaridesT.Chromatinmodificationsandtheirfunction.Cell.2007,128(4):693~7052PALS,SIFS.Interplaybetwconehromatinremodelersandproteinargininemetbyltransferases.JCellPbysioi,2007,213(2):306~3153WysofkaJ,AllisCD,CoonrodS.Histoneargininemethylationanditsdynamicregulation.FrontBiosci,2006,11(1):344~3554HuangS,LittM,FelsenfeidG.MethylationofhistoneH4by81-gininemetbyltransferasePRMTIisessentialinvivoformanysubsequenthistonemodifications.Genes&Dev,2005,19(16):1885~18935SchurterBT,KohSS,ChenD,eta1.MethylationofhistoneH3bycoaetivator-associatadargininemethyltransferase1.Biochemistry,2001,40(19):5747~57566ChenD,HuangSM,StallcupMILSynergistic,p160eoaetivator-dependentenhancementofestrogenreceptorfunctionbyCARMlandp300.JBiolChem,2000,275(52):40810~408167AnW,KilnJ,RoedcrRG.OrderedcooperativefunctionsofPRMTl,p300,andCARMlintranscriptionalactivationbyp53Cell,2004,117(6):735~7488CovieM.HassaP0,SaccamS,etnf.ArgininemethylWansfemseCARMlispromotcrspccificregulatorofNF-地B-delxmdentgeneexpression.EMBOJ,2005。
转录因子在免疫系统中的作用转录因子是一类能够调节基因转录的蛋白质,在免疫系统中作用广泛,涉及从免疫细胞的发育分化到炎症反应的调节等多个方面。
1. 转录因子在免疫细胞发育分化中的作用免疫系统中包括多种免疫细胞,如T细胞、B细胞、巨噬细胞等。
这些细胞的发育分化过程中,转录因子起着重要的作用。
以T细胞为例,细胞发育从干细胞开始,经历从双阳性胸腺细胞到成熟T细胞的过程。
其中,一些转录因子如T-bet、GATA3、RORγt等被认为是关键的分化调节因子。
它们通过调节转录因子网络对T细胞发育过程进行分化方向的控制,从而使得T细胞分化为具有不同细胞表型和功能的亚群。
这种分化过程是免疫反应的重要基础,也使得人体具有更为复杂的免疫防御机制。
2. 转录因子在炎症反应中的作用当身体遭受感染或伤害时,炎症反应的启动需要通过转录因子介导的信号转导通路来实现。
NF-κB是炎症反应中的关键转录因子之一,它可在炎症反应中启动一系列炎症相关基因的转录,如IL-1β、IL-6、TNF-α等。
除了NF-κB,IFN调节因子(IRF)也是重要的炎症转录因子,它能够调控一系列和免疫防御相关的基因的转录,包括IL-6、IL-12、TNF-α等。
这些基因的产生进一步推动炎症反应的发生或维持。
3. 转录因子在自身免疫和免疫病理学中的作用自身免疫是一种免疫疾病,其发生机制仍不完全清楚,但转录因子在其中发挥了至关重要的作用。
免疫调节细胞(Treg)是一类能够抑制免疫反应的T细胞,它们体内主要由FOXP3转录因子调控,调控了Treg细胞的发育和持续存在。
而另一方面,自身免疫也与一系列转录因子密切相关,如NF-κB、TLR等在自身免疫病的发生发挥着重要的作用。
此外,在免疫系统中的细胞周期调控、细胞凋亡、生长和分化方面,转录因子也是一个重要的调节因素。
4. 转录因子在癌症中的作用除了在免疫系统中重要的作用外,转录因子在癌症的发生和发展方面也具有重要作用。
炎症因子发挥作用原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述炎症是机体对于损伤、感染或其他外界刺激所做出的一种自我保护反应,它表现为局部组织的红肿、热痛和功能障碍等临床症状。
在炎症过程中,许多生物活性分子被释放并发挥重要作用,这些分子被称为炎症因子。
通过调节免疫反应、介导细胞信号转导途径以及影响细胞生理效应,炎症因子在机体内发挥重要作用。
1.2 文章结构本文将首先介绍炎症因子的定义和分类,包括促炎性因子和抑制炎性因子等不同类型。
接着详细阐述了引发和调节炎症反应的机制和过程,其中包括细胞信号转导通路的参与。
此外,本文还探讨了各种不同生理过程中炎症因子作用的生理效应及其调控机制。
最后,我们将重点关注一些具体的临床情况,并探讨了在这些疾病中炎症因子的作用以及相关的治疗策略。
1.3 目的本文旨在全面介绍和解释炎症因子发挥作用的原理,包括分类、机制、生理效应及调控机制等方面。
通过对炎症因子在不同生理过程和疾病中的作用进行深入剖析,旨在提供对于相关领域的读者更深入的了解,并为未来针对相关治疗策略的探索提供参考。
2. 炎症因子发挥作用原理2.1 炎症因子的定义和分类炎症因子是一类细胞因子,它们在机体免疫系统中起着重要的作用。
炎症因子可由多种细胞产生,包括巨噬细胞、淋巴细胞、上皮细胞等。
常见的炎症因子包括肿瘤坏死因子(TNF)、白介素(IL)家族、干扰素(IFN)等。
2.2 炎症反应的机制和过程当机体受到感染或损伤时,免疫系统会启动一系列复杂的反应以对抗外界侵袭。
炎症反应是其中一种主要反应形式。
它通过连锁反应引发一系列改变,包括血管扩张、血管通透性增加、白细胞浸润等,旨在清除感染源和促进组织修复。
2.3 炎症因子与细胞信号转导途径的关联当免疫系统受到刺激后,信号将从外界传递到内部细胞,进而引发炎症反应。
炎症因子参与调节这一信号传导过程,使细胞能够及时作出反应。
常见的信号转导途径包括NF-κB通路、JAK-STAT通路等,它们调节了炎症因子的表达和功能。
炎症相关基因炎症是机体对内外环境刺激作出的一种非特异性反应,通常表现为局部组织发红、肿胀、温热和疼痛等症状。
炎症反应的发生涉及到多个信号通路和分子调控机制,其中炎症相关基因在炎症反应中发挥着重要的作用。
炎症相关基因是指在炎症反应中表达量发生变化并参与调节机制的基因,在免疫系统和炎症疾病的发生和发展中发挥着关键的调节作用。
这些基因包括多种不同的类型,如炎症细胞趋化因子、促炎症因子、抗炎症因子和炎症信号途径调节因子等。
下面将对其中几种重要的炎症相关基因进行简要介绍。
1. 肿瘤坏死因子-α(TNF-α)TNF-α是一种由单核细胞、巨噬细胞、树突细胞、T 细胞和B细胞等免疫细胞产生的细胞因子,是一种典型的促炎症因子,是炎症反应中重要的调节因子之一。
TNF-α与其受体结合后,可引起细胞凋亡、细胞增殖、免疫细胞趋化和促炎症细胞因子的产生,参与了多种炎症和免疫反应的调节。
2. 白细胞介素-1β(IL-1β)IL-1β是一种由单核细胞、巨噬细胞、树突细胞和一些炎症细胞产生的细胞因子,是一种典型的促炎症因子,具有广泛的生物学活性。
IL-1β可以刺激免疫细胞趋化、产生几乎所有的炎症细胞趋化因子、促进巨噬细胞和T细胞的杀伤能力,还能够刺激全身性炎症反应。
3. 白细胞介素-10(IL-10)IL-10是一种抗炎症因子,由多种免疫细胞和非免疫细胞产生,可抑制多种炎症和免疫反应。
IL-10除了直接抑制炎症干预外,还可以调节T细胞差异化和免疫反应的平衡,参与多种免疫调节的机制。
4. 核因子-κB(NF-κB)NF-κB是一种转录因子,主要负责调节炎症反应和细胞凋亡,参与多种信号通路的调节。
在炎症反应中,NF-κB通过调节多种炎症相关基因的表达来调节细胞的免疫反应和炎症反应。
5. Toll样受体(TLR)TLR是一种能够识别细胞内和细胞外的病原微生物和病毒的受体,能够启动和调节炎症反应,并刺激免疫细胞的杀伤功能。
多种炎症相关基因如IL-1β、IL-6和TNF-α等都可通过TLR途径激活。
真核细胞的辅转录激活因子
李潇
【期刊名称】《生命的化学》
【年(卷),期】1995(15)3
【摘要】真核细胞的辅转录激活因子关键词辅转录激活因子真核细胞的增殖与分化主要由细胞外分子激发,这些分子或是自由存在,或是以其它细胞的表面蛋白形式存在,它们都与被激活的细胞的表面受体相互作用。
配体─受体相互作用启动了细胞内信号级联,引起精选的基因快速地转录诱导...
【总页数】2页(P11-12)
【关键词】真核细胞;辅转录激活因子;细胞学
【作者】李潇
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】Q26
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转录因子在炎症反应中的调控作用一、转录因子概述转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质分子,它们通过与DNA上的特定序列结合,从而调控基因的转录过程。
转录因子在细胞的生理和病理过程中扮演着重要的角色,尤其是在炎症反应中。
炎症反应是机体对外界刺激或内部损伤的一种防御机制,涉及多种细胞因子、信号通路和转录因子的相互作用。
本文将探讨转录因子在炎症反应中的调控作用,分析其在炎症过程中的关键角色和机制。
1.1 转录因子的基本特性转录因子通常具有特定的DNA结合域,能够识别并结合到基因启动子区域的特定序列上。
这些序列被称为转录因子结合位点,是调控基因表达的关键区域。
转录因子通过与这些位点结合,可以增强或抑制基因的转录,从而调控细胞内的基因表达水平。
1.2 转录因子的分类转录因子可以根据其功能和结构被分为不同的类型。
常见的转录因子包括核因子-κB(NF-κB)、信号转导与转录激活因子(STAT)、AP-1等。
这些转录因子在炎症反应中具有不同的调控作用,能够影响炎症因子的产生和细胞的炎症反应。
二、转录因子在炎症反应中的作用机制炎症反应是一种复杂的生物学过程,涉及多种细胞类型和分子信号。
转录因子在这一过程中发挥着关键的调控作用,通过调节炎症相关基因的表达,影响炎症的发生和发展。
2.1 核因子-κB(NF-κB)的调控作用NF-κB是一类在炎症反应中起核心调控作用的转录因子。
在静息状态下,NF-κB与抑制蛋白IκB结合,被封闭在细胞质中。
当细胞受到炎症刺激时,IκB被磷酸化并降解,释放出NF-κB,使其转移到细胞核中并激活炎症相关基因的表达。
NF-κB能够调控多种炎症因子的产生,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)等,从而在炎症反应中发挥重要作用。
2.2 信号转导与转录激活因子(STAT)的调控作用STAT是一类通过细胞因子信号通路激活的转录因子。
细胞因子如白细胞介素(ILs)和干扰素(IFNs)通过与其受体结合,激活JAK激酶,进而磷酸化并激活STAT蛋白。
转录因子的作用和调控机制转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质。
其功能在于能够结合到DNA的调控元件上,从而启动或抑制基因的转录过程。
转录因子在转录调控中具有重要的作用。
它所负责的转录调控过程会形成一条基因表达网络,影响着细胞的命运。
转录因子的结构转录因子的结构分为三个主要部分:DNA结合结构域、调控区域和激活区域。
DNA结合结构域的特定结构能够辨别出与其结合的基序。
调控区域包含了多种调控因子所能结合的区域,以及激活区域依赖的域。
激活区域在某些蛋白质中被称作转录激活域或转录启动因子域,主要的功能是激活或抑制招募和活化转录相关的机器。
转录因子的作用转录因子可以激活和抑制基因表达。
当转录因子与其相应的DNA序列结合时,会形成一个调控元件。
这个调控元件可以增强或抑制基因的转录。
转录因子还能作为蛋白质分子,直接参与到细胞的代谢调控过程中。
转录因子的调控机制基因表达的调控是一个协作性的过程,其中转录因子发挥着至关重要的作用。
转录因子的作用是通过招募和协调转录复合物中的各种组件来实现的。
这些组件包括基于RNA多肽链的蛋白质组分,控制转录过程的蛋白质组分,以及各种调控性蛋白质。
转录因子的调控机制主要有两种。
第一种是转录因子的结合,其特定的结合位点能够招募转录控制因子并介导转录复合物的形成。
第二种是转录因子的调控。
不同转录因子对控制因子的招募和/或介导转录复合物的活化方式是不同的,但在通常情况下都涉及到蛋白质-蛋白质相互作用。
总结转录因子是一类能够调控基因表达的蛋白质。
转录因子的结构分为DNA结合域、调控区域和激活区域。
转录因子能够激活和抑制基因表达,并通过招募和协调转录复合物中的各种组件来实现,包括基于RNA多肽链的蛋白质组分、控制转录过程的蛋白质组分,以及各种调控性蛋白质。
转录因子的作用是通过招募和协调转录复合物中的各种组件来实现的。
转录因子的调控机制包括转录因子的结合和调控两种。
转录因子在细胞的代谢调控过程中发挥着重要的作用,它的调控机制对细胞命运的影响非常显著。