八章DNA或蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾與基因表達(dá)ppt課件

1、第八章第八章DNA或蛋白質(zhì)的化學(xué)修或蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾與基因表達(dá)飾與基因表達(dá) 一、一、 DNA甲基化與基因表達(dá)甲基化與基因表達(dá) 二、二、 蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá)蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá) 三、三、 基因重排的分子機(jī)制基因重排的分子機(jī)制 一、一、 DNA甲基化與基因表達(dá)甲基化與基因表達(dá) DNA甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的修飾途徑之一，甲基化是最早發(fā)現(xiàn)的修飾途徑之一，能夠存在于一切高等生物中。能夠存在于一切高等生物中。DNA甲基化甲基化能封鎖某些基因的活性，去甲基化那么誘能封鎖某些基因的活性，去甲基化那么誘導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。導(dǎo)了基因的重新活化和表達(dá)。 1DNA甲基化的主要方式甲基化的主要方式 5-甲基胞嘧

2、啶，甲基胞嘧啶，N6-甲基腺嘌呤和甲基腺嘌呤和7-甲基甲基鳥(niǎo)嘌呤。在真核生物中，鳥(niǎo)嘌呤。在真核生物中，5-甲基胞嘧啶主甲基胞嘧啶主要出如今要出如今CpG和和CpXpG中，原核生物中中，原核生物中CCA/TGG和和GATC也常被甲基化。也常被甲基化。 真核生物細(xì)胞內(nèi)存在兩種甲基化酶活性：一種被稱為日常型mainte-nance甲基轉(zhuǎn)移酶，另一種是 從頭合成denovo synthesis甲基轉(zhuǎn)移酶。前者主要在甲基化母鏈模板鏈指點(diǎn)下使處于半甲基化的DNA雙鏈分子上與甲基胞嘧啶相對(duì)應(yīng)的胞嘧啶甲基化。日常型甲基轉(zhuǎn)移酶經(jīng)常與DNA內(nèi)切酶活性相耦聯(lián)，有3種類型。II類酶活性包括內(nèi)切酶和甲基化酶兩種成分，而

3、I類和III類都是雙功能酶，既能將半甲基化DNA甲基化，又能降解外源無(wú)甲基化DNA。 由于甲基化胞嘧啶極易在進(jìn)化中喪失，所以，高等真核生物中CG序列遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其實(shí)際值。哺乳類基因組中約存在4萬(wàn)個(gè)CG islands，大多位于轉(zhuǎn)錄單元的5區(qū)。 沒(méi)有甲基化的胞嘧啶發(fā)生脫氨基作用，就能夠被氧化成為U，被DNA修復(fù)系統(tǒng)所識(shí)別和切除，恢復(fù)成C。曾經(jīng)甲基化的胞嘧啶發(fā)生脫氨基作用, 它就變?yōu)門, 無(wú)法被區(qū)分。因此, CpG序列極易喪失。 2甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制甲基化抑制基因轉(zhuǎn)錄的機(jī)制 甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域甲基化導(dǎo)致某些區(qū)域DNA構(gòu)象變化，構(gòu)象變化，從而影響了蛋白質(zhì)與從而影響了蛋白質(zhì)與DNA的相互作用，抑的相

4、互作用，抑制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)制了轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)區(qū)DNA的結(jié)合效率。的結(jié)合效率。 對(duì)弱啟動(dòng)子來(lái)說(shuō)，少量甲基化就能使其完全失去轉(zhuǎn)錄活性。當(dāng)這類啟動(dòng)子被加強(qiáng)時(shí)，即使不去甲基化也可以恢復(fù)其轉(zhuǎn)錄活性。甲基化密度較高時(shí)，即使加強(qiáng)后的啟動(dòng)子仍無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。 由于甲基化對(duì)轉(zhuǎn)錄的抑制強(qiáng)度與MeCP1methylCpG-binding protein1結(jié)合DNA的才干成正相關(guān)，甲基化CpG的密度和啟動(dòng)子強(qiáng)度之間的平衡決議了該啟動(dòng)子能否具有轉(zhuǎn)錄活性。DNA甲基化對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的抑制直接參與了發(fā)育調(diào)控。隨著個(gè)體發(fā)育，當(dāng)需求某些基因堅(jiān)持沉默時(shí)，它們將迅速被甲基化，假設(shè)需求恢復(fù)轉(zhuǎn)錄活性，那么去甲基化。I DNA甲基化抑制基因

5、轉(zhuǎn)錄的直接機(jī)制某些轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn)內(nèi)含有CpG序列，甲基化以后直接影響了蛋白質(zhì)因子的結(jié)合活性，不能起始基因轉(zhuǎn)錄。II. 甲基化抑制轉(zhuǎn)錄的間接機(jī)制CpG甲基化，經(jīng)過(guò)改動(dòng)染色質(zhì)的構(gòu)象或者經(jīng)過(guò)與甲基化CpG結(jié)合的蛋白因子間接影響轉(zhuǎn)錄因子與DNA的結(jié)合。 與不含甲基化的染色質(zhì)相比，甲基化后染色質(zhì)對(duì)于核酸酶或限制性內(nèi)切酶的敏感度下降，更容易與組蛋白H1相結(jié)合，闡明甲基化與非甲基化DNA在構(gòu)象上有差別。曾經(jīng)分別純化了數(shù)個(gè)與甲基化DNA特異結(jié)合的蛋白質(zhì)。MeCP1可以與至少12個(gè)對(duì)稱的甲基化CpG結(jié)合，而MeCP2僅同單個(gè)甲基化的CpG序列結(jié)合。 3DNA甲基化與甲基化與X染色體失活染色體失活 雌性胎生哺

6、乳類動(dòng)物細(xì)胞中兩條雌性胎生哺乳類動(dòng)物細(xì)胞中兩條X染色體染色體之一在發(fā)育早期隨機(jī)失活，以確保其與只需之一在發(fā)育早期隨機(jī)失活，以確保其與只需一條一條X染色體的雄性個(gè)體內(nèi)染色體的雄性個(gè)體內(nèi)X染色體基因的劑染色體基因的劑量一樣。一旦發(fā)生量一樣。一旦發(fā)生X染色體失活，使該細(xì)胞染色體失活，使該細(xì)胞有絲分裂所產(chǎn)生的后代都堅(jiān)持同一條有絲分裂所產(chǎn)生的后代都堅(jiān)持同一條X染色染色體失活。體失活。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在X染色體上存在一個(gè)與X染色體失活有親密聯(lián)絡(luò)的中心部位稱為X染色體失活中心X-chromosome inactivation center，Xic，定位在Xq13區(qū)正好是Barr氏小體濃縮部位。 Xi-spec

7、ific transcript (Xist)基因只在失活的X染色體上表達(dá)，其產(chǎn)物是一功能性RNA，沒(méi)有ORF卻含有大量的終止密碼子。實(shí)驗(yàn)證明，Xist RNA分子能能夠與Xic位點(diǎn)相互作用，引起后者構(gòu)象變化，易于結(jié)合各種蛋白因子，最終導(dǎo)致X染色體失活。二、二、 蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá)蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá) 蛋白質(zhì)的磷酸化反響是指經(jīng)過(guò)酶促反響把蛋白質(zhì)的磷酸化反響是指經(jīng)過(guò)酶促反響把磷酸基團(tuán)從一個(gè)化合物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)化合物上磷酸基團(tuán)從一個(gè)化合物轉(zhuǎn)移到另一個(gè)化合物上的過(guò)程的過(guò)程,是生物體內(nèi)存在的一種普遍的調(diào)理方式，是生物體內(nèi)存在的一種普遍的調(diào)理方式，在細(xì)胞信號(hào)的傳送過(guò)程中占有極其重要的位置。在細(xì)胞信號(hào)的

8、傳送過(guò)程中占有極其重要的位置。 曾經(jīng)發(fā)如今人體內(nèi)有多達(dá)2000個(gè)左右的蛋白質(zhì)激酶和1000個(gè)左右的蛋白質(zhì)磷酸酶基因。蛋白質(zhì)的磷酸化是指由蛋白質(zhì)激酶催化的把ATP或GTP上位的磷酸基轉(zhuǎn)移究竟物蛋白質(zhì)氨基酸殘基上的過(guò)程，其逆轉(zhuǎn)過(guò)程是由蛋白質(zhì)磷酸酶催化的，稱為蛋白質(zhì)脫磷酸化。 1 蛋白質(zhì)磷酸化在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用蛋白質(zhì)磷酸化在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用(1). 在胞內(nèi)介導(dǎo)胞外信號(hào)時(shí)具有專注應(yīng)對(duì)特點(diǎn)。與在胞內(nèi)介導(dǎo)胞外信號(hào)時(shí)具有專注應(yīng)對(duì)特點(diǎn)。與信號(hào)傳送有關(guān)的蛋白激酶類主要受控于胞內(nèi)信使，信號(hào)傳送有關(guān)的蛋白激酶類主要受控于胞內(nèi)信使，如如cAMP，Ca2+，DG二酰甘油，二酰甘油，diacyl glycerol

9、等，這種共價(jià)修飾調(diào)理方式顯然比變等，這種共價(jià)修飾調(diào)理方式顯然比變構(gòu)調(diào)理較少受胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的影響。構(gòu)調(diào)理較少受胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的影響。 (2).蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化控制了細(xì)胞內(nèi)已有的蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化控制了細(xì)胞內(nèi)已有的酶酶“活性。與酶的重新合成及分解相比，這種方活性。與酶的重新合成及分解相比，這種方式能對(duì)外界刺激做出更迅速的反響。式能對(duì)外界刺激做出更迅速的反響。(3).對(duì)外界信號(hào)具有級(jí)聯(lián)放大作用；對(duì)外界信號(hào)具有級(jí)聯(lián)放大作用；(4).蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化保證了細(xì)胞對(duì)外界信蛋白質(zhì)的磷酸化與脫磷酸化保證了細(xì)胞對(duì)外界信號(hào)的繼續(xù)反響。號(hào)的繼續(xù)反響。被磷酸化的主要氨基酸殘基：絲氨酸、蘇氨酸和酪被磷

10、酸化的主要氨基酸殘基：絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸。組氨酸和賴氨酸殘基也能夠被磷酸化。氨酸。組氨酸和賴氨酸殘基也能夠被磷酸化。2. 真核細(xì)胞主要跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑真核細(xì)胞主要跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 3. 蛋白激酶的種類與功能蛋白激酶的種類與功能 根據(jù)底物蛋白質(zhì)被磷酸化的氨基酸殘基的種根據(jù)底物蛋白質(zhì)被磷酸化的氨基酸殘基的種類可分為三大類：類可分為三大類： 第一類為絲氨酸第一類為絲氨酸/蘇氨酸型。這類蛋白激酶蘇氨酸型。這類蛋白激酶使底物蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸使底物蛋白質(zhì)的絲氨酸或蘇氨酸殘基磷酸化化第二類為酪氨酸型。被磷酸化的是底物的第二類為酪氨酸型。被磷酸化的是底物的酪氨酸殘基。酪氨酸殘基。第三類是第三

11、類是雙重底物特異性蛋白激酶雙重底物特異性蛋白激酶dual-specificity protein kinase，既可使絲，既可使絲氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化又可使酪氨酸殘氨酸和蘇氨酸殘基磷酸化又可使酪氨酸殘基磷酸化?；姿峄?。 根據(jù)能否有調(diào)理物來(lái)分又可分成兩大類： 信使依賴性蛋白質(zhì)激酶messenger-dependent protein kinase，包括胞內(nèi)第二信使或調(diào)理因子依賴性蛋白激酶及激素生長(zhǎng)因子依賴性激酶兩個(gè)亞類； 非信使依賴型蛋白激酶。4. 受受cAMP調(diào)控的調(diào)控的A激酶激酶 被被A激酶磷酸化的蛋白質(zhì)其激酶磷酸化的蛋白質(zhì)其N端上游往端上游往往存在兩個(gè)或兩個(gè)以上堿性氨基酸，特異往存在兩

12、個(gè)或兩個(gè)以上堿性氨基酸，特異氨基酸的磷酸化氨基酸的磷酸化X-Arg-Arg-X-Ser-X改改動(dòng)了這一蛋白的酶活性。這一酶活性代表動(dòng)了這一蛋白的酶活性。這一酶活性代表了絕大多數(shù)細(xì)胞中了絕大多數(shù)細(xì)胞中cAMP所引起的全部反響。所引起的全部反響。PKA全酶由全酶由4個(gè)亞基組成個(gè)亞基組成(R2C2包括兩個(gè)包括兩個(gè)一樣的調(diào)理亞基一樣的調(diào)理亞基R和兩個(gè)一樣的催化亞和兩個(gè)一樣的催化亞基基C。全酶的分子量為。全酶的分子量為150-170kD。 C亞基具有催化活性，R亞基具有調(diào)理功能，有兩個(gè)cAMP結(jié)合位點(diǎn)。R亞基對(duì)C亞基具有抑制造用，所以，R和C聚合后的全酶R2C2無(wú)催化活性。R亞基與cAMP的結(jié)合導(dǎo)致C亞

13、基解離并表現(xiàn)出催化活性。 激素與其受體在肌肉細(xì)胞外外表相結(jié)合，誘發(fā)細(xì)胞質(zhì)cAMP的合成并活化A激酶，再將活化磷酸基團(tuán)傳送給無(wú)活性的磷酸化酶激酶，活化糖原磷酸化酶，最終將糖原磷酸化，進(jìn)入糖酵解并提供ATP。5. C激酶與激酶與PIP2、IP3和和DAG 磷酸肌醇級(jí)聯(lián)放大的細(xì)胞內(nèi)信使是磷脂酰肌醇磷酸肌醇級(jí)聯(lián)放大的細(xì)胞內(nèi)信使是磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸二磷酸PIP2的兩個(gè)酶解的兩個(gè)酶解 產(chǎn)物：肌醇產(chǎn)物：肌醇1，4，5-三磷酸三磷酸IP3和二?；视秃投；视虳AG。C激酶激酶PKC是依賴于是依賴于Ca2+的蛋白質(zhì)激酶。由于的蛋白質(zhì)激酶。由于IP3所引起的細(xì)胞質(zhì)所引起的細(xì)胞質(zhì)Ca2+濃度升高，導(dǎo)致濃

14、度升高，導(dǎo)致C激酶從胞激酶從胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到靠原生質(zhì)膜內(nèi)側(cè)處，并被質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到靠原生質(zhì)膜內(nèi)側(cè)處，并被DAG和和Ca2+的雙重影響所激活。的雙重影響所激活。 C激酶的活性也受磷脂酰絲氨酸的影響，緣由是后激酶的活性也受磷脂酰絲氨酸的影響，緣由是后者大大提高了者大大提高了C激酶對(duì)于激酶對(duì)于Ca2+的親和力，從而使的親和力，從而使得得C激酶能被生理程度的激酶能被生理程度的Ca2+離子所活化。離子所活化。C激激酶主要實(shí)施對(duì)絲氨酸、蘇氨酸的磷酸化，它具有酶主要實(shí)施對(duì)絲氨酸、蘇氨酸的磷酸化，它具有一個(gè)催化構(gòu)造域和一個(gè)調(diào)理結(jié)域。一個(gè)催化構(gòu)造域和一個(gè)調(diào)理結(jié)域。6. CaM激酶及激酶及MAP激酶激酶 Ca2+的細(xì)胞學(xué)功能主

15、要經(jīng)過(guò)鈣調(diào)蛋白激酶的細(xì)胞學(xué)功能主要經(jīng)過(guò)鈣調(diào)蛋白激酶CaM-kinase來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們也是一類絲氨酸來(lái)實(shí)現(xiàn)，它們也是一類絲氨酸/蘇氨酸激酶，但僅應(yīng)對(duì)于細(xì)胞內(nèi)蘇氨酸激酶，但僅應(yīng)對(duì)于細(xì)胞內(nèi)Ca2+程度。程度。MAP激酶激酶mitogen-activated proteinkinase, MAP-kinase，又稱為，又稱為extracellular-signal-regulated kinase，ERKS活性受許多外源活性受許多外源 細(xì)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化因子的誘導(dǎo)，也遭到酪氨酸蛋白激胞生長(zhǎng)、分化因子的誘導(dǎo)，也遭到酪氨酸蛋白激酶及酶及G蛋白受體系統(tǒng)的調(diào)控。蛋白受體系統(tǒng)的調(diào)控。MAP-激酶的活性取激酶的活性取

16、決于該蛋白中僅有一個(gè)氨基酸之隔的酪氨酸、絲決于該蛋白中僅有一個(gè)氨基酸之隔的酪氨酸、絲氨酸殘基能否都被磷酸化?？茖W(xué)家把能同時(shí)催化氨酸殘基能否都被磷酸化?？茖W(xué)家把能同時(shí)催化這兩個(gè)氨基酸殘基磷酸化的酶稱為這兩個(gè)氨基酸殘基磷酸化的酶稱為MAP-激酶激酶-激激酶，它的反響底物是酶，它的反響底物是MAP激酶。激酶。MAP-激酶激酶-激酶激酶本身能被本身能被MAP-激酶激酶-激酶激酶-激酶所磷酸化激活，后激酶所磷酸化激活，后者能同時(shí)被者能同時(shí)被C激酶或酪氨酸激酶家族的激酶或酪氨酸激酶家族的Ras蛋白等蛋白等激活，從而在信息傳導(dǎo)中發(fā)揚(yáng)功能。激活，從而在信息傳導(dǎo)中發(fā)揚(yáng)功能。7. 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶 對(duì)

17、于許多生長(zhǎng)因子受體的研討闡明，跨膜的對(duì)于許多生長(zhǎng)因子受體的研討闡明，跨膜的酪氨酸蛋白激酶在信息傳送過(guò)程中起著重酪氨酸蛋白激酶在信息傳送過(guò)程中起著重要作用。表皮生長(zhǎng)因子要作用。表皮生長(zhǎng)因子EGF、胰島素、胰島素樣生長(zhǎng)因子樣生長(zhǎng)因子IGF、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子FGF、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子NGF、血小、血小板衍生生長(zhǎng)因子板衍生生長(zhǎng)因子PDGF和血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子VEGF受體都擁有定位于胞內(nèi)受體都擁有定位于胞內(nèi)的酪氨酸激酶功能區(qū)域和膜外區(qū)。的酪氨酸激酶功能區(qū)域和膜外區(qū)。 具有受體功能的酪氨酸 蛋白激酶 (receptor protein tyrosine

18、 kinase, RPTK)。包括三個(gè)構(gòu)造域：胞外的配體結(jié)合區(qū)，細(xì)胞內(nèi)部具有酪氨酸蛋白激酶活性的區(qū)域和銜接這兩個(gè)區(qū)域的跨膜構(gòu)造。胞外配體結(jié)合區(qū)：RPTK的N端大約500-850個(gè)氨基酸組成親水性胞外配體結(jié)合區(qū)域，氨基酸序列變化較大，是不同RPTK與相應(yīng)配體特異性結(jié)合的構(gòu)造根底。 跨膜構(gòu)造區(qū)：是銜接受體細(xì)胞內(nèi)、外兩部分，鑲嵌在細(xì)胞膜中的構(gòu)造，在接近膜內(nèi)側(cè)C端經(jīng)常是由堿性氨基酸構(gòu)成簇狀構(gòu)造。胞內(nèi)活性區(qū)：保守性較高，由三個(gè)不同的部分組成。與跨膜區(qū)相連的近膜區(qū)包括41-50個(gè)氨基酸，能夠是RPTK活性的功能的調(diào)理部位。第二部分為活性位點(diǎn)所在的催化區(qū)，其氨基酸組成具有很高的保守性。該區(qū)含有ATP結(jié)合位點(diǎn)

19、和底物結(jié)合位點(diǎn)，能夠是不同類型RPTK底物特異性的決議區(qū)域。第三部分是多變的C末端，包括70-200個(gè)氨基酸，主要是由小分子量氨基酸組成的親水性構(gòu)造，具有高度的可塑性。 沒(méi)有Cyclin，CDK無(wú)活性。 Cyclin的合成和積累。 構(gòu)成Cyclin和CDK復(fù)合物。Tyr磷酸化妨礙了ATP的結(jié)合，CDK依然無(wú)活性。 T-環(huán)中的Thr被磷酸化，Tyr上的磷酸基團(tuán)被去掉，CDK活性大為加強(qiáng)。 CDK使磷酸酯酶磷酸化，進(jìn)一步提高其活性。 CDK使DBRP磷酸化，具有酶活性。 在DBRP的協(xié)助下，泛素銜接酶把泛素加到Cyclin上。 Cyclin被降解，CDK失活。見(jiàn)Lehninger, figure

20、13-33。 CDK經(jīng)過(guò)蛋白質(zhì)磷酸化過(guò)程控制細(xì)胞分裂。沒(méi)有被磷酸化的PRb能與轉(zhuǎn)錄因子E2F相結(jié)合并使后者不能激活一系列與DNA合成有關(guān)的酶，導(dǎo)致細(xì)胞無(wú)法由G1進(jìn)入S。 erbB原癌基因其實(shí)編碼了一個(gè)突變的EGF受體蛋白，它的胞內(nèi)激酶活性區(qū)被永久性激活相當(dāng)于EGF到正常EGF受體上。因此，erbB導(dǎo)致了細(xì)胞的永久型分裂。8. 蛋白磷酸酯酶蛋白磷酸酯酶 Ser/Thr蛋白磷酸酯酶主要包括：蛋白磷酸酯酶主要包括：PP-1，PP-2A，PP-2B和和PP-2C四類。四類。 PP-1是糖代謝中的一個(gè)關(guān)鍵酶，具有很高的活性，是糖代謝中的一個(gè)關(guān)鍵酶，具有很高的活性，其催化亞基為其催化亞基為38kDa，可以

21、與其它組分或調(diào)理亞，可以與其它組分或調(diào)理亞基組成全酶。基組成全酶。PP-2A全酶包括一個(gè)全酶包括一個(gè)36kDa的催化的催化亞基和一個(gè)亞基和一個(gè)65kDa的調(diào)理亞基。的調(diào)理亞基。PP-2B是目前所是目前所發(fā)現(xiàn)的獨(dú)一受發(fā)現(xiàn)的獨(dú)一受Ca和和CaM調(diào)理的蛋白磷酸酶調(diào)理的蛋白磷酸酶,催化催化了磷酸化酶激酶了磷酸化酶激酶亞基的脫磷酸化作用。由亞基的脫磷酸化作用。由61kDa的的A亞基和亞基和16kDa的的B亞基組成。亞基組成。A為催化亞基。為催化亞基。PP-2C的分子量為的分子量為43-48kDa，其活性需求，其活性需求mmol/L程度的程度的Mg2+，現(xiàn)對(duì)其參與調(diào)理的生理過(guò)，現(xiàn)對(duì)其參與調(diào)理的生理過(guò)程知之

22、甚少。程知之甚少。 酪氨酸蛋白磷酸酶PTP主要有:胞內(nèi)型，跨膜受體型。兩類PTP的共同點(diǎn)是它們 的催化域中氨基酸順序極為類似，共有240個(gè)氨基酸，內(nèi)含-HCXGXXRS/TG-的signature motif。胞內(nèi)型PTP只需一個(gè)催化域。受體型中常有兩個(gè)催化區(qū)，其不同類型的胞外構(gòu)造往往不同。PTP1B胞內(nèi)型是一個(gè)37kDa的胞內(nèi)酶，在氨基酸程度上與CD45跨膜受體型的胞內(nèi)部分有很高的同源性。 CD45是一類在構(gòu)造上相關(guān)的，高分子量150-280kD跨膜蛋白，具有與受體極為類似的構(gòu)造特點(diǎn)，在免疫T細(xì)胞和B細(xì)胞中含量極高。 9.蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá)蛋白質(zhì)磷酸化與基因表達(dá) 處于信號(hào)傳送鏈終端的蛋白

23、質(zhì)磷酸化處于信號(hào)傳送鏈終端的蛋白質(zhì)磷酸化既能對(duì)許多酶蛋白及生理代謝過(guò)程起直接既能對(duì)許多酶蛋白及生理代謝過(guò)程起直接的調(diào)理作用，又能經(jīng)過(guò)使轉(zhuǎn)錄因子磷酸化的調(diào)理作用，又能經(jīng)過(guò)使轉(zhuǎn)錄因子磷酸化來(lái)調(diào)理基因活性。來(lái)調(diào)理基因活性。a. 對(duì)轉(zhuǎn)錄因子核定位的調(diào)理對(duì)轉(zhuǎn)錄因子核定位的調(diào)理 SV40抗原未磷酸化時(shí)存在于胞質(zhì)，其抗原未磷酸化時(shí)存在于胞質(zhì)，其111和和112位殘基被酪蛋白激酶位殘基被酪蛋白激酶IICKII磷磷酸化后，其分子內(nèi)的核轉(zhuǎn)位信號(hào)構(gòu)造域酸化后，其分子內(nèi)的核轉(zhuǎn)位信號(hào)構(gòu)造域(nuclear transport signal，NTS)變構(gòu)而變構(gòu)而易于進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揚(yáng)作用。易于進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揚(yáng)作用。 轉(zhuǎn)錄因子S

24、WI5只在G1期存在于細(xì)胞核內(nèi)，激活核酸內(nèi)切酶基因轉(zhuǎn)錄。在其它時(shí)期那么以磷酸化的方式存在于細(xì)胞質(zhì)中。CdC2使其核轉(zhuǎn)位信號(hào)構(gòu)造域附近的3個(gè)Ser殘基磷酸化，使之無(wú)法進(jìn)入核內(nèi)，失去激活基因轉(zhuǎn)錄功能。 有時(shí)轉(zhuǎn)錄因子上存在一種抑制構(gòu)造R，掩蓋了它的NTS功能區(qū)， 從而不能進(jìn)入核內(nèi)；磷酸化使該區(qū)暴露，從而易于進(jìn)入核內(nèi)。有時(shí)，非磷酸化形狀下轉(zhuǎn)錄因子與胞質(zhì)錨定或抑制亞基結(jié)合，掩蓋其NTS構(gòu)造使之不能進(jìn)入核內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子本身或者其抑制亞基被磷酸化，使NTS構(gòu)造暴露，進(jìn)入核內(nèi)發(fā)揚(yáng)功能。轉(zhuǎn)錄因子NF-KB常與IKB結(jié)合成復(fù)合體存在于胞質(zhì)中。只需在被各種刺激因子或佛波脂PKC激活劑作用后IKB磷酸化并與NF-KB解離，后者才干進(jìn)入核內(nèi)。b. 對(duì)轉(zhuǎn)錄因子DNA結(jié)合活性的調(diào)理 轉(zhuǎn)錄因子上的DNA結(jié)合構(gòu)造域DBD或其附近殘基被磷酸化后，由于負(fù)電荷添加而減弱了轉(zhuǎn)錄因子DBD和DNA序列的靜電相互作用。 靜止態(tài)細(xì)胞中，AP-1復(fù)合體中轉(zhuǎn)錄因子c-Jun DBD附近的3個(gè)氨基酸殘基Thr231，Ser243和Ser249被Gsk-3和CKII磷酸化，不能與DNA結(jié)合。遭到生長(zhǎng)因子等刺激時(shí)，