当前位置：文档之家 › 真核生物的转录因子详解演示文稿

真核生物的转录因子详解演示文稿

  • 格式：ppt
  • 大小：2.21 MB
  • 文档页数：54

下载文档原格式

  / 54

合集下载

真核通用转录因子

真核通用转录因子
• 目前一共发现13种核心TAFs，大多数TAF在真核生物中的进化是保守 的，按照其分子量从大到小依次命名为TAF1~TAF13
• TAF的主要功能： • 与核心启动子元件相互作用 • 与激活因子相互作用 • 与不同激活因子的相互作用需要不同的TAF组合 • TAF1还具有组蛋白乙酰转移酶活性和蛋白激酶活性
11-14
TAF与核心启动子元件相互作用
• TFIID中的TAF因子可以帮助TBP促进聚合酶转录带有起始子和DPE的 启动子：
• 腺病毒E1B和E4启动子： 有TATA box，但无起始 子和下游启动子元件
• 腺病毒主要晚期（AdML） 启动子与果蝇Hsp70启动 子含有TATA box、起始 子和DPE
（upstream-binding factor, UBF）或上游激活因子（upstream activating factor，UAF）
11-28
11.3 III类因子
• III类因子包括结合在5S rRNA基因内部的转录因子TFIIIA以及另外两种 转录因子TFIIIB和TFIIIC
• 所有典型的III类基因的转录都需要TFIIIB和TFIIIC • 5S rRNA的转录需要TFIIIA、TFIIIB和TFIIIC
DABPolF复合物
DABPolFEH复合物
11-8
前起始复合物足迹分析
• DNase I足迹法结果显示DA和DAB保护TATA box
DA和DAB的足迹
DABPolF的足迹 11-9
DABPolF复合物形成的模型
• PolII与F结合 • DAB与TATA结合 • 两个复合物结合，形成DABPolF
• 该磷酸化对于转录起始是必 须的（但体外转录无需CTD 磷酸化）

第二讲真核生物的转录详解演示文稿

第二讲真核生物的转录详解演示文稿

Cap
Enhancer
UPE
core promoter
Promoter (basic factor)
第五页，共48页。
Promoter for basic transcription
l TATA box / Hogness box / Goldberg-Hogness box (-30) Rich AT and rich GC flanked rich GC------T A T A A (T) A A (T)------rich GC
参与DNA 双链的溶解；
TFIIB： TFIIB binds to TBP of TFIID and RNA pol. II
TFIIB as a linking factor allowing recruitment （招募）
of RNApol II to TIC；
TFII F RNApol II TFII B
第十二页，共48页。
Promoter
Basic expression isolated region Mono-directional element only for special gene
（2）、发现： SV40 早期基因转录单位 S
-200
S
72bp 72bp region
deletion
★ Enhancer 的结构
----Enhancer 由两个以上的增强子成分(Enhancer Element)组成 ----每个Enhancer Element 必需由两个紧密相连的增强子元 (Enhanson） 组成
----各个Enhanson(cis-factor)与激活蛋白(trans-factor)结合
• thereby preventing transcription of neighboring genes；

真核生物转录及转录水平的调控课件

真核生物转录及转录水平的调控课件

亮氨酸拉链
碱性结构
一种亮氨酸拉链二聚体对DNA
bZIP蛋白的亮氨酸拉链和碱性结构域
2. HTH结构（helix-turn-helix）
• HTH结构(基序)的特点是两段α螺旋之间由一段 常含脯氨酸的10氨基酸左右的肽连结，使两段α 螺旋形成一个固定的角度。
• 同源异型域（homeodomains）也属于HTH结 构（图14-18）。
dimer
Three major categories of transcription factor protein.
dimer
C2H2锌指结构的特点
①通过锌离子把四个氨基酸（2个组氨酸和2个半胱氨酸的协 调作用）连在一起;
②锌指的一端与α-螺旋相连; ③锌指与DNA的结合是通过“锌指”的C端进行; ④每个“指”通过形成两个序列特异的DNA接触点（α-螺
３)RNA聚合酶I的启动子及转录的起始
UCE
core promo+t1er
• UBF+UPE UBF • UBF+Part of
core promoTteArF1X3
• Two UBF TBP interaction causing DNA to forTmBPa loopSL1
RNA 聚合酶
UBF UBF
• 第四个部位是增强子（enhancer），又称远上游序列（far upstream sequence）。一般都在-1OO以上。
2) Enhancer 的结构与功能
☆增强子（Enhancer）和沉默子（Silencer） 是远上游调控元 件，具有远距离，方向和位置非依赖性，部分具有组织细胞类 型。
１)RNA聚合酶I启动子及其转录起 始

真核生物的转录因子专项文档

真核生物的转录因子专项文档

真核生物的转录因子专项文档一、转录因子的定义和作用转录因子是一类控制基因表达的蛋白质，它们能够与基因的DNA序列结合，并调控基因的转录过程。

转录因子在真核生物中起着关键的作用，它们能够决定细胞的命运和特化，调控细胞周期和分化，以及响应环境刺激等。

二、转录因子的分类转录因子可分为两大类：顺式调控因子和择性调控因子。

顺式调控因子与DNA的特定序列结合并激活或抑制转录过程，而择性调控因子通过与其他蛋白质和共调控因子的相互作用来调控基因的表达。

顺式调控因子又分为激活基因表达的激活子和抑制基因表达的抑制子。

激活子通过与RNA聚合酶结合来促进转录的发生，而抑制子则与转录复合体的组分相互作用，阻碍转录的进行。

择性调控因子根据其调控机制的不同，可分为组蛋白修饰调控因子、染色体剪接调控因子和基因启动调控因子等。

组蛋白修饰调控因子通过修饰染色体上的组蛋白来调控基因的表达。

染色体剪接调控因子参与基因的剪接过程，影响基因的转录结果。

基因启动调控因子是一类与转录启动复合体相互作用的因子，它们能够促进或抑制转录的发生。

三、转录因子的结构和功能域转录因子的结构通常包括DNA结合结构域、转录激活结构域和转录抑制结构域等。

DNA结合结构域使得转录因子能够与基因的DNA序列结合。

转录激活结构域能够与转录启动复合体相互作用，并激活转录的发生。

转录抑制结构域则可以与其他转录因子或转录启动复合体相互作用，并抑制转录的进行。

四、转录因子的调控机制转录因子的调控机制非常复杂，涉及到信号转导通路、组蛋白修饰、DNA甲基化等多种调控方式。

转录因子的活性和稳定性可以通过磷酸化、去磷酸化、泛素化等化学修饰方式来调节。

此外，染色质的状态和结构也对转录因子的调控起着重要的作用。

五、典型的转录因子家族真核生物中存在许多转录因子家族，其中一些家族在不同物种中高度保守。

例如，家庭基因家族（homeobox gene family）编码一类在胚胎发育过程中起关键作用的转录因子。

转录因子课件

转录因子课件

（一）转录前起始复合体的形成
不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始 点上游都有不同的特异DNA序列，包括启动子、 增 强 子 等 ， 统 称 为 顺 式 作 用 元 件 (cis-acting element)。
顺式作用元件(cis-acting element)
修饰点 切离加尾
AATAAA
① 由TFIID中的TBP识别TATA盒，并在TAFs的协助下结合 到启动子区，然后TFIIB与TBP结合，同时TFIIB也能与 DNA结合，TFIIA可以稳定与DNA结合的TFIIB-TBP复合 体；
② TFIIB-TBP复合体与RNA pol II-TFIIF复合体结合，此举可 降低RNA pol II 与DNA的非特异部位的结合，协助RNA pol II 靶向结合启动子；
蛋白质-蛋白质结合域 （二聚化结构域）
返回主页 返回目录
返回主页 返回目录
最常见的DNA结合域：
1. 锌指模体(zinc finger)
常结合GC盒
C=半胱氨酸；H=组氨酸；F=苯 丙氨酸；L=亮氨酸；Y=酪氨酸； Zn=锌离子
图18-9锌指结构
返回主页 返回目录
2. 碱性螺旋-环-螺旋 （basic helix-loophelix,bHLH)
图18-8 反式与顺式作用蛋白
1. 转录调节因子分类 （按功能特性）
通用转录因子 特异转录因子
通用转录因子(general transcription factors)
是RNA聚合酶结合启动子所必需的一 组 蛋 白 因 子 ， 决 定 三 种 RNA(mRNA 、 tRNA及rRNA)转录的类别。
TFⅡF
TFⅡH
功能
TBP亚基结合TATA盒 辅助TBP-DNA结合 稳定TFⅡD-DNA复合物，结合RNA pol 解螺旋酶,结合TFⅡH 促进RNA polⅡ结合及作为其他因子结 合的桥梁 解旋酶、作为蛋白激酶催化CTD磷酸化

真核基因表达调控详解演示文稿

真核基因表达调控详解演示文稿

真核细胞主要跨膜信号传导途径
第十四页，共59页。
细胞表面的三类受体示意图
第十五页，共59页。
• 受体分子活化细胞功能的途径主要有两条：
– 受体本身或受体结合蛋白具有内源酪氨酸激酶活性，胞内 信号通过酪氨酸激酶途径得到传递；
– 配体与细胞表面受体结合，通过G蛋白介异的效应系统产生介 质，活化丝氨酸/苏氨酸或酪氨酸激酶，从而传递信号。
– 染色质水平上的基因活性调控,
– 特定基因的表达，即从DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递过程。
第十二页，共59页。
蛋白质的磷酸化与去磷酸化过程是生物体内普遍存在的信息传 导调节方式，几乎涉及所有的生理及病理过程，如糖代谢、光 合作用、细胞的生长发育、神经递质的合成与释放甚至癌变等 等。
第十三页，共59页。
第二十四页，共59页。
• 糖原代谢时，激素与其受体在肌肉细胞外表面相结合，诱发细胞质 cAMP的合成并活化A激酶，后者再将活化磷酸基团传递给无活性的磷 酸化酶激酶，活化糖原磷酸化酶，最终将糖原磷酸化，进入糖酵解过 程并提供ATP。
第二十五页，共59页。
2. C激酶与a2+的，故称C激酶（PKC）。 • IP3(肌醇-1,4,5-三磷酸)引起细胞质Ca2+浓度升高，导致C激酶从胞质转运到靠近原生
第十一页，共59页。
8.5 真核基因其他水平上的表达调控
8.5.1 蛋白质磷酸化对基因转录的调控
细胞是生命活动的基本单位。细胞通过DNA的复制和细胞分 裂将本身所固有的遗传信息由亲代传至子代，实现增殖繁衍。它们 还不断地“感知”环境变化，并对其作出特定的应答。
• 细胞应答可以分为3个阶段：
– 外界信息的“感知”，即由细胞膜到细胞核内的信息传递,

转录因子课件


蛋白质-蛋白质结合域 （二聚化结构域）
返回主页 返回目录
返回主页 返回目录
最常见的DNA结合域：
1. 锌指模体(zinc finger)
常结合GC盒
C=半胱氨酸；H=组氨酸；F=苯 丙氨酸；L=亮氨酸；Y=酪氨酸； Zn=锌离子
图18-9锌指结构
返回主页 返回目录
2. 碱性螺旋-环-螺旋 （basic helix-loophelix,bHLH)
对所有基因转录都是必需的。
特异转录因子(special transcription factors) 为个别基因转录所必需，决定该基因
的时间、空间特异性表达。
• 转录激活因子 • 转录抑制因子
返回主页 返回目录
返回主页 返回目录
2. 转录因子结构
TF
DNA结合域
转录激活域
酸性激活域 谷氨酰胺富含域 脯氨酸富含域
常结合CAAT盒
（a）独立的碱性螺旋-环-螺旋模体结构示意 图；（b）bLHL模体二聚体与DNA结合的 示意图。两个-螺旋的碱性区分别嵌入DNA 双螺旋的大沟内
返回主页 返回目录
3.碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper, Bzip)
常结合CAAT盒
（a）碱性亮氨酸拉链模体结构示意图；（b）bZIP模体与DNA结合的示意图。 两个-螺旋上的亮氨酸残基彼此接近，形成了类似拉链的结构，而富含碱性氨 基酸残基的区域与DNA骨架上的磷酸基团结合
（一）转录前起始复合体的形成
不同物种、不同细胞或不同的基因，转录起始 点上游都有不同的特异DNA序列，包括启动子、 增 强 子 等 ， 统 称 为 顺 式 作 用 元 件 (cis-acting element)。

真核生物转录水平的调控元件-PPT课件


1、HTH
2个螺旋被一个转角隔开； 识别螺旋，与DNA在大沟中特异结合； 穿过大沟，与DNA非特异结合。
2、Zinc finger
3、Zeu zipper
4、bHLH
谢谢观看
Thank you for watching
《遗传学》
真核生物转录水平的调控元件
内容
一 真核生物基因调控的顺式作用元件 二 真核生物基因调控的反式作用元件
真核生物转录水平的调控：
真核生物细胞中有成千上万个基因表达，不同类型细胞由不 同组合的基因表达。那么，每种细胞如何保证正确的基因组合表 达？
一种途径是基因重复：基因有多个拷贝，不同类型细胞表达 不同的拷贝，不同拷贝的表达处于不同调控系统。
（一）启动子
（二）增强子——SV40
增强子的特点
促进转录，不具有启动子专一性； 功能与方向，位置无关； 远距离发挥作用 (100~500bp，10Kb)； 组织或细胞特异性； 必须有两个(以上)增强子成份紧密相连。
(三)沉默子
负调控元件, 不受距离和方向限制，可对异源基因的表达起 作用；
对真核生物成簇基因的选择性表达起重要作用； 例如：酵母，mating type
ß-珠蛋白ε基因簇 对细胞亚型成熟过程中特异性的选择表达。
二、基因转录的反式调控元件
调控蛋白质包括负调控因子（阻遏蛋白）和正调控因子（ 转录因子）；
原核生物调控蛋白种类较少（由于启动子或操作子结构简 单）；
真核生物调控蛋白种类较多，主要是转录因子。
（一）常见的 基序，基元
构成任何一种特征序列或结构的基本单位，是超二级结构； 已发现4种结构基元在DNA结合中起主要作用； DNA结合结构域数据库。
另一种途径是复合控制系统：真核生物单拷贝基因转录调控 系统。

真核生物转录及转录水平的调控(上)PPT课件


基本转录因子在转录复合物组装中的功能
TFⅡD（TBP +TAFⅡ） TFⅡF
TFⅡH
识别和结合TATA框
与PolⅡ结合，参与解链
磷酸化RNA聚合酶大亚基CTD, 转录起始所必需
-
11
真核生物转录因子的结构
转录调控域（激活或抑制） DNA结合域（和启动子调节元件结合） 二聚体结构域 （同源或异源单体结合） 细胞核定位信号（通过核孔进入细胞核的
核质
-
tRNA 5SRNA U6snRNA Small RNA
高浓度敏感
5
真核生物蛋白编码基因结构模式
-
6
真核生物mRNA结构
5´cap 5´非编码区 编码区
3´非编码区 3´poly(A) tail
.
-
7
基本转录机器的组装
-
8
-
9
1993 in Nature See page 308
-
10
氨基酸短序列）
-
12
-
13
DNA结合域
1. HTH结构 2.碱性结构域 3.锌指结构
.
-
14
-
15
-
16
转录激活域
1）酸性结构域 2）富含Gln结构域 3）富含Pro结构域
-
17
Yeast two-hybrid assay
A
D
RNA 聚合酶
Reporter gene
-
18
特异转录因子通过中介蛋白复合体间接地与基本转录机器互 作改变转录起始频率。
-
19
转录因子调控染色质构象 转录前调控水平
-
20
核基质附着区（MARs）

转录因子PPT课件

转录因子
由某一基因表达产生的蛋白质因 子，通过与另一基因的特异的顺式作 用元件相互作用，调节其表达。
这种调节作用称为反式作用。
还有的蛋白质因子可特异识别、 结合自身基因的调节序列，调节自身 基因的表达，称顺式作用。
DNA
a
mRNA 蛋白质A
C
A c
顺式调节
C
反式调节
A
b
DNA mRNA
蛋白质C
1 顺式作用元件（cis-acting element)
TAlL-PCR 很早就有用随机引物的PCR，但由于无法有效地控制由随机引物引发 的非特异产物的产生，所以一直未能广泛应用。近年来由IJiu等设计的 TAIL-PCR(Termal Asymmetric Interlaced PCR)又叫热不对称交错 PCR，则解决了这个问题，后来有研究表明，经改良过的TAIL-PCR成 功地从突变体中克隆到外源插入基因的旁侧序列，从而为启动子的克 隆提供了有效的新方法。 TAIL-PCR的基本原理是利用目标序列旁的已知序列设计3个嵌套的特 异性引物(specialprimer，简称sp1，sp2，sp3，约20bp)，用它们分 别和1个具有低Tm值的短的随机简并引物(Arbitrarydegenerate prime，AD，约14bp)相组合，以基因组DNA为模板．根据引物的长 短和特异性的差异设计不对称的温度循环，通过分级反应来扩增特异 引物 。
2.1.1 基本转录因子(general transcription factors)
是RNA聚合酶结合启动子所必需的一组蛋白因子， 决定三种RNA(mRNA、tRNA及rRNA)转录的类别，包 括 TF Ⅱ A、TF Ⅱ B、TF Ⅱ D、TF Ⅱ E、TF Ⅱ F、TF Ⅱ H、 TFⅡI等7种因子。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
DNA binding domains(DNA结合结构域)
DNA结合结构域，螺旋-转角-螺旋结构域: 两个α-螺旋由一个β-转角 分开，识别的α-螺旋与DNA发生作用。锌指结构域，有两种：C2H2 型锌指有一个12氨基酸的环，通过2个半胱氨酸和2个组氨酸残基固 定与锌离子形成4面体结构，一般需要3个或更多的C2H2型锌指才能 与DNA结合；C4锌指结构由4个半胱氨酸与锌离子结合而成。碱性 结构域，通常与亮氨酸拉链或HLH基序中的一个联合一起，又称碱 性亮氨酸拉链或碱性HLH 蛋白(DNA-binding domains, The helix-turn-helix
真核生物的转录因子详解演示 文稿
优选真核生物的转录因子
反式作用因子是能直接或
间接地识别或结合在各类顺式 作用元件核心序列上，参与调 控靶基因转录效率的蛋白质。
转录因子结构域结构
转录因子结构域结构，转录因子能特异性结合 DNA并激活转录，由两个结构域：DNA结合结构 域和激活结构域。有些转录因子还有二聚体结构域 (Transcription factor domain structure, transcription factors have two distinct activities and two domains, They bind specifically to their DNA-binding site (DNA-binding domains) and activate transcription. (activation domains). Some transcription factors have dimerization domains)
另一锌指结构是锌离子与4个半 胱氨酸结合，它出现在一百多种类 固醇激素受体转录因子中。这些因 子由同型或异型的二聚体组成，其 中每一单体包含2个C4锌指结构。 两个单体通过锌离子稳定折叠成更 复杂的构象，再把每个单体的α-螺 旋插入到DNA的连续大沟中。
3. 碱性结构域
在许多DNA结合蛋白中都发现 了碱性结构域，它通常是与亮IP)或碱性HLH蛋白。蛋白的二 聚作用使二个碱性结构城相邻，进 而可与DNA发生作用。
二聚体结构域
二聚体结构域, 亮氨酸拉链和螺旋-环-螺 旋结构域(Dimerization domains include leucine zippers and the helix-loop-helix domain)
二聚体结构域
1. 亮氨酸拉链 亮氨酸拉链的肽链上每 相隔七个残基就会有一个疏水的亮氨酸 残基，这些残基位于DNA结合域的C端α螺旋上，这样α-螺旋的侧面每两圈就会 出现一个亮氨酸，形成一个疏水的表面。 结果在α-螺旋的疏水表面间就可以互相 作用，形成二聚体。这种相互作用形成 一个卷曲的卷曲结构 (coiledcoilstructure)。
2. 螺旋-环-螺旋（HLH）结构域
转录因子结构域结构
DNA结合结构域 转录激活结构域 二聚体结构域
Eukaryotic activators (真核激活蛋白) have separate DNA binding and activating functions
Eukaryotic regulators use a range of
The helix-turn-helix domain
The zinc finger domain
The basic domain:Leucinezipper(bZIP) or helix-loop-helix(HLH)
DNA结合结构域
1. 螺旋-转折-螺旋(helix-turn-helix， H-T-H)结构 这一类蛋白质分子中有至 少两个α螺旋，中间由短侧链氨基酸残 基形成“转折”，近竣基端的α螺旋中 氨基酸残基的替换会影响该蛋白质在 DNA双螺旋大沟中的结合。与DNA相 互作用时，同源域蛋白的第一、二两个 螺旋往往靠在外侧，其第三个螺旋则与 DNA大沟相结合，并通过其N-端的多余 臂与DNA的小沟相结合。
2. 锌指结构域
型锌这指种通结过构2个域半有胱两氨种酸形和式2，个“组C氨2H酸2”
残基固定，这四个残基与锌离子在空间 上形成一个四面体结构。这种锌指折叠 形成一个紧密的结构，由二条β链和一 个α-螺旋组成，α-螺旋与DNA大沟结 合。该α-螺旋区域上含有保守的碱性氨 基酸，负责与DNA的结合。
domain: A recognition α-helix interacts with the DNA and is separated from anotherαhelix by a characteristic right angle β-turn. The zinc finger domain exists in two forms. The C2H2 zinc finger has a loop of 12 amino acids anchored by two cysteine and two histidine residues that tetrahedrally co-ordinate a zinc ion. Usually three or more C2H2 zinc fingers are required for DNA binding. C4 zinc finger in which the zinc ion is co-ordinated by four cysteine residues. The basic domain is generally associated with one or other of two dimerization domains, the leucine zipper or the helix-loophelix(HLH) motif)