協(xié)和考博分子生物學(xué)筆記

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上分子生物學(xué)筆記第一章基因的結(jié)構(gòu)第一節(jié)基因和基因組一、 基因(gene)是合成一種功能蛋白或RNA分子所必須的全部DNA序列。一個典型的真核基因包括編碼序列外顯子(exon)插入外顯子之間的非編碼序列內(nèi)合子(intron)5'-端和3'-端非翻譯區(qū)(UTR)調(diào)控序列(可位于上述三種序列中)絕大多數(shù)真核基因是斷裂基因(split gene)，外顯子不連續(xù)。斷裂基因：在真核蛋白質(zhì)編碼基因中發(fā)現(xiàn)的一種編碼序列不連續(xù)的間斷基因，亦即是在其核苷酸序列中間插入有與氨基酸編碼無關(guān)的DNA間隔區(qū)，使一個基因分隔成若干個不連續(xù)的區(qū)段?；蜃唬╣ene locus）：指基

2、因在染色體上的位置。經(jīng)典的或說是傳統(tǒng)的是把locus定義為基因，亦即是遺傳座位（genetic locus）或染色體座位（chromosomal locus）?，F(xiàn)在普遍接受的概念是，能夠用某種特殊的方法確定的任何一個染色體位置，或者說染色體的一個區(qū)段，都可以叫做基因座位或染色體座位。重疊基因（overlapping gene）：核苷酸編碼序列彼此重疊的、編碼不同蛋白質(zhì)的兩個或多個基因稱為重疊基因，又叫嵌套基因（nested gene）。它最早是在大腸桿菌噬菌體中發(fā)現(xiàn)的，后來在真核生物中也發(fā)現(xiàn)有此類基因。標(biāo)記基因（marker gene）：指其染色體座位是已知的，并易于根據(jù)編碼產(chǎn)物或雜交實驗檢測

3、其存在的一類獨特的基因。標(biāo)記基因可用作繪制新基因座位的參照點。二、基因組(genome)：泛指一個有生命體、病毒或細(xì)胞器的全部遺傳物質(zhì)，在真核生物，基因組是指一套染色體（單倍體）DNA?；?qū)φ婧松锒裕蚪M就是指一個生物體的染色體所包含的全部DNA，通常又稱為染色體基因組。一特定生物體的整套(單倍體)遺傳物質(zhì)的總和。基因組的大小用全部DNA的堿基對總數(shù)表示。人基因組3X109(30億bp)，共編碼約2萬個基因。每種真核生物的單倍體基因組中的全部DNA量稱為C值，與進(jìn)化的復(fù)雜性并不一致(C-valueParadox)。人類基因組計劃(humangenomeproject，HGP)基因組學(xué)(g

4、enomics)，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)(structuralgenomics)和功能基因組學(xué)(functionalgenomics)。蛋白質(zhì)組(proteome)和蛋白質(zhì)組學(xué)(proteomics)第二節(jié)真核生物基因組一、真核生物基因組的特點：真核基因組DNA在細(xì)胞核內(nèi)處于以核小體為基本單位的染色體結(jié)構(gòu)中。真核基因組中，編碼序列只占整個基因組的很小部分(23)。二、真核基因組中DNA序列的分類(一)、高度重復(fù)序列(重復(fù)次數(shù)>105)衛(wèi)星DNA(Satellite DNA)(二)、中度重復(fù)序列1中度重復(fù)序列的特點重復(fù)單位序列相似，但不完全一樣，散在分布于基因組中，序列的長度和拷貝數(shù)非常不均一，中度

5、重復(fù)序列一般具有種屬特異性，可作為DNA標(biāo)記，中度重復(fù)序列可能是轉(zhuǎn)座元件(返座子)。2中度重復(fù)序列的分類長散在重復(fù)序列(long interspersed repeated segments)LINES短散在重復(fù)序列(Short interspersed repeated segments)SINESSINES：長度<500bp，拷貝數(shù)>105，如人Alu序列。LINEs：長度>1000bp(可達(dá)7Kb)，拷貝數(shù)104105，如人LINEl。(三)、單拷貝序列(Unique Sequence)包括大多數(shù)編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因和基因間間隔序列。三、基因家族(gene family

6、)一組功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因。可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)經(jīng)重復(fù)(duplication)和突變產(chǎn)生。基因家族的特點： 基因家族的成員可以串聯(lián)排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串聯(lián)重復(fù)基因(tandemly repeated genes)，如rRNA、tRNA和組蛋白的基因；基因簇：基因家族中各成員緊密成簇排列成大串的重復(fù)單位，定位于染色體的特定區(qū)域。它們屬于同一個祖先的基因擴(kuò)增產(chǎn)物。也有一些基因家族成員在染色體上排列并不緊密，中間還含有一些無關(guān)序列，但總體是分布在染色體上相對集中的區(qū)域。基因簇中也常常包括一些沒有生物功能的假基因。同源

7、基因（homologous genes）：來自不同生物，但編碼著同樣蛋白質(zhì)產(chǎn)物的基因稱同源基因。它們的核苷酸序列往往相類似，因此可作為DNA雜交探針使用。有些基因家族的成員也可位于不同的染色體上，如珠蛋白基因；有些成員不產(chǎn)生有功能的基因產(chǎn)物，這種基因稱為假基因(Pseudogene)，a1表示與a1相似的假基因。假基因分類。加工過的假基因(processed pseudogene)。典型的基因家族1tRNA基因單倍體人基因組中1300個tRNA基因，tRNA基因簇。2rRNA基因>l00copy。rRNA基因簇(重復(fù)單元28S、18S、5.8s-rRNA)3組蛋白基因3040copy。定

8、位：7q32q36組蛋白基因簇(重復(fù)單位：H1，H2A，H2B，H3、H4)特點：無intron，Poly(A)-RNA。4珠蛋白基因類：16p13，基因簇(24Kb)：51213類：11p15，基因簇(60Kb)：5GrAr3四、超基因家族(Super gene family，Super family)由基因家族和單基因組成的大基因家族，結(jié)構(gòu)上有程度不等的同源性，但功能不同。五、人類基因組中的重復(fù)序列標(biāo)記1A1u序列單倍體人基因組50萬100萬拷貝，平均每隔36Kb就有一個Alu序列，人A1u序列長300bp：2X130bp重復(fù)序列；+31bp間隔序列(中間)；兩側(cè)721bp正向重復(fù)(dir

9、ect repeats)，返座子?Alu序列廣泛散布于人基因組，約90%已克隆的人基因含有Alu序列，Alu序列標(biāo)志。2可變數(shù)串聯(lián)重復(fù)(Variable number tamdem repeat，VNTR)，又稱小衛(wèi)星DNA(minisatellite DNA)。由短重復(fù)單位(640bp)串聯(lián)重復(fù)(6100次以上)而成，多位于基因的非編碼區(qū)，廣泛分布。VNTR多態(tài)性分子標(biāo)記DNA指紋圖(fingerprint)。因為小衛(wèi)星DNA長度上的變化，容易落入方便的Southern blotting方法所能檢測的范圍內(nèi)，不同個體的小衛(wèi)星DNA的細(xì)微差別可被檢測，從而形象地提供了每個人的DNA指紋(fin

10、gerprint)。小衛(wèi)星DNA突變與腫瘤，H-Ras。3短串聯(lián)重復(fù)(short tandem repeat，STR)，又稱微衛(wèi)星DNA(microstallite DNA)26個核苷酸組成的重復(fù)單位串聯(lián)重復(fù)(1060次)，兩側(cè)為特異的單拷貝序列，人基因組中每l0kbDNA序列至少一個STR序列。(CA)n，50，000100，000拷貝。新一代遺傳標(biāo)記，人類基因組研究，腫瘤，遺傳病。第三節(jié)線粒體基因組人線粒體基因組的特點：1人線粒體基因組為16，569bp的雙鏈閉環(huán)分子，一條鏈為重鏈(H鏈)，一條鏈為輕鏈(L鏈)，兩條鏈均有編碼功能，每個mtDNA分于編碼13種蛋白質(zhì)和24種結(jié)構(gòu)RNA(22

11、rRNA，2tRNA)。2線粒體DNA為母系遺傳。3結(jié)構(gòu)基因不含內(nèi)含子，部分區(qū)域有基因重疊，因此病理性mtDNA突變更易發(fā)生。4mtDNA突變頻率更高。5線粒體DNA突變的表型表達(dá)與核DNA不同。第四節(jié)細(xì)菌和病毒基因組一、細(xì)菌基因組的特點。1功能相關(guān)的幾個結(jié)構(gòu)基因往往串聯(lián)在起，受它們上游的共同調(diào)控區(qū)控制，形成操縱子結(jié)構(gòu)，2結(jié)構(gòu)基因中沒有內(nèi)含子，也無重疊現(xiàn)象。3細(xì)菌DNA大部分為編碼序列。二、病毒基因組的特點1每種病毒只有一種核酸，或者DNA，或者RNA；2病毒核酸大小差別很大，3X1033X106bp；3除逆病毒外，所有病毒基因都是單拷貝的。4大部份病毒核酸是由一條雙鏈或單鏈分子(RNA或DN

12、A)，僅少數(shù)RNA病毒由幾個核酸片段組成。5真核病毒基因有內(nèi)含子，而噬菌體(感染細(xì)菌的病毒)基因中無內(nèi)含子。6有重疊基因。第五節(jié)染色質(zhì)和染色體細(xì)胞分裂間期染色質(zhì)(chromatin)，分裂期染色體(chromosome)一、染色質(zhì)的基本單位核小體(一)、核小體(nucleosome)結(jié)構(gòu)DNA繞在組蛋白八聚體(H2A、H2B、H3、H4各一對)核心外1.8周(146bp)，形成核小體核心顆粒。兩個核小體核心顆粒之間有Linker DNA(080bp)，核小體核心顆粒+Linker=核小體(長180210bp)，核小體DNALadder。(二)、組蛋白(histone)：一類小的帶有豐富正電荷(

13、富含Lys，Arg)的核蛋白，與DNA有高親和力。組蛋白分類：1核小體核心組蛋白，H2A，H2B，H3，H4。分子量較小(102135aa)作用：盤繞DNA形成核小體。2H1組蛋白：較大(220aa)，作用：與LinkerDNA結(jié)合后利于核小體穩(wěn)定和更高級結(jié)構(gòu)的形成。二、染色質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)130nm染色質(zhì)纖絲，2袢環(huán)結(jié)構(gòu)(looped domain)。3細(xì)胞分裂期染色體分裂期染色體=一對姐妹染色單體(Chromatid)有絲分裂中期46條染色體按大小和形狀排列的的光學(xué)顯微鏡圖像稱為人的染色體核型(Karyotype)。三、染色體的結(jié)構(gòu)要素。(一)、著絲粒(centromere)：細(xì)胞分裂時染色體

14、與仿錘絲相連結(jié)的部位，為染色體的正常分離所必需。(二)、端粒(telomere)：真核生物線狀染色體分子末端的DNA區(qū)域。端粒DNA的特點：1由富含G的簡單串聯(lián)重復(fù)序列組成(長達(dá)數(shù)kb)。人的端粒DNA重復(fù)序列：TTAGGC。2端粒的末端都有一條1216堿基的單鏈3端突出。端粒的作用：防止DNA末端降解，保證染色體的穩(wěn)定性和功能第二章DNA的復(fù)制、修復(fù)和重組第一節(jié)DNA的復(fù)制(DNA Replication)一、DNA復(fù)制的基本特性1半保留性(Semi-Conservative)Meselson-Stahl實驗2雙向復(fù)制(一般)復(fù)制起始點(origin)+兩側(cè)復(fù)制叉=復(fù)制單位(復(fù)制子，Repl

15、icon)3半不連續(xù)性(Semi-discontinuous)前導(dǎo)鏈(leading strand)-連續(xù)合成隨從鏈(Lagging Strand)-不連續(xù)，由崗崎片段(okazaki fragment)連接而成。二、DNA復(fù)制必需的成份(真核生物)1染色體DNA復(fù)制必需三種核苷酸序列復(fù)制起點著絲粒端粒。2RNA引物(RNA Primer)，一般814nt，帶游離3'-OH形成磷酸二酯鍵。3DNA解鏈酶(DNA Helicase)，打開DNA雙鏈。4增殖細(xì)胞核抗原(Proliferating cell nuclear antigen，PCNA)，輔助催化前導(dǎo)鏈合成。5端粒酶(Telom

16、erase)，末端復(fù)制問題。端粒酶負(fù)責(zé)染色體末端(端粒)復(fù)制，是由RNA和蛋白質(zhì)組成的核糖核蛋白，其中的RNA成分是端粒復(fù)制的模板(因此端粒是逆轉(zhuǎn)錄酶)。作用:維持端粒長度。端粒酶活性可用基于PCR的“TRAP”(Telomerase repeat amplification protocol)法測定(Kim，Netal.，science，266，20112014(1994) )。端粒與細(xì)胞壽命。端粒、端粒酶與腫瘤的關(guān)系：絕大多數(shù)惡性腫瘤具有端粒酶活性但端?？s短，但也有約5%的腫瘤無端粒酶活性且端粒較長。端粒酶作為新的腫瘤標(biāo)志和腫瘤治療靶點。第二節(jié)DNA修復(fù)(DNA repair)DNA修復(fù)是

17、維持基因組完整性的重要機(jī)制，在保護(hù)基因組避免發(fā)生可能導(dǎo)致腫瘤或遺傳疾病的突變中起關(guān)鍵的作用。引起DNA損傷的因素：1細(xì)胞內(nèi)源性損傷因素：DNA復(fù)制錯誤；自發(fā)損傷包括堿基互變異構(gòu)、堿基脫氨(CU、AI)和堿基丟失等；氧化代謝副產(chǎn)物如活性氧物質(zhì)(Reactive oxygen species，ROS)的攻擊等。2環(huán)境中的損傷因素：輻射(含紫外線、X射線)產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體；化學(xué)致癌物(氧化脫氨，烷化劑或代謝活化物如苯并芘、黃曲霉素等產(chǎn)生堿基加合物)一、堿基切除修復(fù)(Base excision repair、BER)該途徑中最關(guān)鍵的是必須通過一種糖苷酶(glycosylase)先除去變異堿基(如被氧

18、化、烷基化或脫氨的堿基)，該糖苷酶催化連接損傷堿基與脫氧核糖之間的糖苷鍵水解，釋放游離堿基并在DNA中產(chǎn)生一個去堿基位點，然后由去嘌呤去嘧啶(AP)核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶和DNA連接酶等利用相對的一條正常鏈為模板進(jìn)行修補(bǔ)合成。（T等于5-甲基U，C脫氨基生產(chǎn)U，5-甲基胞嘧啶脫氨基生成T。）BER途徑中的重要糖苷酶：(1)尿嘧啶DNA糖苷酶(UDG)，從DNA中除去尿嘧啶堿基；(2)3-甲基腺嘌吟(3MeA)DNA糖苷酶，可修復(fù)烷化劑產(chǎn)生的損傷；(3)負(fù)責(zé)修復(fù)DNA氧化損傷的糖苷酶(如FpgMutMDNA糖苷酶)BER是修復(fù)內(nèi)源性DNA損傷(自發(fā)水解、烷基化和活性氧攻擊)的主要途徑，因此對于

19、降低自發(fā)突變的頻率、防止腫瘤發(fā)生有重要作用。二、核苷酸切除修復(fù)(Nucleotide excision repair，NER)首先由多聚體復(fù)合物識別損傷，再在損傷的兩側(cè)進(jìn)行切除。隨著DNA鏈被解開，包含損傷的單鏈片段釋放出來，留下的缺口由DNA聚合酶填補(bǔ)，DNA連接酶封閉。該途徑包括20種以上蛋白，可以修復(fù)紫外輻射誘導(dǎo)的環(huán)丁烷嘧啶二聚體(CPD)和(6-4)光產(chǎn)物(6-4)PPs)，以及一些化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生的大加合物。人的NER系統(tǒng)有關(guān)基因及其蛋白質(zhì)產(chǎn)物功能。NER系統(tǒng)缺陷與著色性干皮病(Xeroderma pigmentosum，XP)NER可再分為二條子途徑：(1)全基因組修復(fù)(Global

20、Genomic repair，GGR)途徑：修復(fù)整個基因組內(nèi)的損傷，其效率取決于損傷的化學(xué)特性、損傷部位的DNA序列和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。(2)轉(zhuǎn)錄藕聯(lián)修復(fù)(Trancsription-coupled repair，TCR，)：特異地修復(fù)基因組中具有轉(zhuǎn)錄活性(即表達(dá))的基因的被轉(zhuǎn)錄DNA鏈上的損傷，該途徑的特點是依賴RNA聚合酶II催化的轉(zhuǎn)錄，其中的一些蛋白是普通轉(zhuǎn)錄因子TFIIH的亞基。三、錯配修復(fù)(Mismatch repair)DNA在復(fù)制過程中發(fā)生錯配，如果新合成鏈被校正，基因編碼信息可得到恢復(fù)，如模板鏈被校正，突變就被固定。而細(xì)胞錯配修復(fù)系統(tǒng)能夠區(qū)分“舊”鏈和“新”鏈。Dam甲基化酶可使DN

21、A的GATC中腺嘌呤N6位甲基化。復(fù)制后短時間（數(shù)分鐘）內(nèi)DNA為半甲基化的GATC序列，一旦發(fā)現(xiàn)錯配堿基，即將未甲基化的鏈切除，并以甲基化的鏈為模板進(jìn)行修復(fù)合成。 負(fù)責(zé)修復(fù)DNA復(fù)制過程中由于錯誤摻入而產(chǎn)生的錯配。STR序列復(fù)制-模板鏈的滑動產(chǎn)生小的環(huán)狀突出(loop)。重復(fù)序列擴(kuò)張(expansion)或丟失：微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(microsatellite instability)。E.coli中的MMR途徑需要mutS，mutH，mutL和uvrD基因產(chǎn)物和特異性核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA連接酶等。在酵母和人類已鑒定了mutS，mutH的多種同源物。遺傳性非息肉性結(jié)腸癌(HNPCC)

22、基因缺陷。微衛(wèi)星不穩(wěn)定與腫瘤。新的腫瘤基因診斷標(biāo)志。四、重組修復(fù)(Recombinant repair)修復(fù)DNA的兩條鏈均受損傷的部位的雙鏈斷裂或鏈間交連。第三節(jié)重組(recombination)重組的本質(zhì)是基因的重排或交換，即2個DNA分子間或一個DNA分子的不同部位間，通過斷裂和重接，交換DNA片段從而改變基因的組合和序列。一、同源重組(Homologous recombination)指DNA同源序列間的重組，常發(fā)生于兩個較長的同源DNA片段或同源染色體之間。可通過同源重組將外源基因定位整合到細(xì)胞基因組中。二、轉(zhuǎn)座(transposition)可移動的DNA元件(mobile DNA

23、elements)轉(zhuǎn)座元件(Transposable element)，它是指那些可在DNA分子內(nèi)或DNA分子間轉(zhuǎn)移的DNA片段。轉(zhuǎn)座元件的轉(zhuǎn)移過程轉(zhuǎn)座。轉(zhuǎn)座的特點:1轉(zhuǎn)座后原來位置的轉(zhuǎn)座元件序列仍然保留，但同時又把新合成的DNA復(fù)本插入到另外一個位點。2轉(zhuǎn)座過程需要轉(zhuǎn)座酶(transposase)，它催化斷裂和重接兩步連續(xù)的過程(需要M2+)3轉(zhuǎn)座元件插入位置的兩端有312bp的正向重復(fù)序列(靶序列)，它是由于轉(zhuǎn)座酶錯位切割DNA造成的，這種短正向重復(fù)序列是存在轉(zhuǎn)座元件的特征。轉(zhuǎn)座元件的分類轉(zhuǎn)座子(transposon)，通過DNA復(fù)制而轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)座元件。逆轉(zhuǎn)座子(retroposon)或返座

24、子，通過RNA階段實現(xiàn)轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)座元件(DNARNADNA插入新位點)逆轉(zhuǎn)座子例：Alu，LINE1，逆假基因(retro-pseudogene)轉(zhuǎn)座的遺傳效應(yīng)導(dǎo)致基因重排、插入、缺失。第三章基因表達(dá)的調(diào)控基因表達(dá)：DNAmRNA蛋白質(zhì)的遺傳信息傳遞過程?；虮磉_(dá)的調(diào)控。轉(zhuǎn)錄單位（transcription unit）：位于轉(zhuǎn)錄起點和終止信號之間的DNA區(qū)段，它可以被RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄成一條連續(xù)的RNA鏈。在真核生物中，一個轉(zhuǎn)錄單位都只編碼一個基因，由此轉(zhuǎn)錄的mRNA叫單順反子mRNA，而在原核生物中，一個轉(zhuǎn)錄單位往往含數(shù)個基因，由此轉(zhuǎn)錄的mRNA叫多順反子mRNA。第一節(jié)基因的活化基因的“開關(guān)”

25、染色質(zhì)的活化一、活性染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)間期核染色質(zhì)：異染色質(zhì)(heterochromatin)，高度壓縮(不轉(zhuǎn)錄)；常染色質(zhì)(euchromatin)，較為松散，常染色質(zhì)中約10%為活性染色質(zhì)(更開放疏松)。活性染色質(zhì)非活性染色質(zhì)二、活性染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(一)、DNaseI敏感性轉(zhuǎn)錄活性(或有潛在轉(zhuǎn)錄活性)的染色質(zhì)對DNaseI更敏感。DNaseI超敏感位點(DnaseI HyperSensitive Sites，DHSS)(二)、組蛋白H3的CyS110上巰基暴露，三、活性染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成(一)、核小體位相(Phased positioning)1核小體的旋轉(zhuǎn)定位(rotational posit

26、ioning)指核小體核心與DNA雙螺旋在空間結(jié)構(gòu)中的相互關(guān)系，主要包括DNA雙螺旋的大溝是面向還是背向核心結(jié)構(gòu)。2核小體的平移定位(translational positioning)指核小體與特定DNA序列的結(jié)合位置和方式，特別是轉(zhuǎn)錄活性相關(guān)的DNA調(diào)控元件(啟動子、增強(qiáng)子等)序列與核小體的相互位置關(guān)系。(二)、組蛋白修飾1H1組蛋白磷酸化促進(jìn)染色體包裝，影響轉(zhuǎn)錄活性，2核心組蛋白修飾乙?；撼０l(fā)生在組蛋白的Lys，一般活性染色質(zhì)是高度乙?；?。(三)、HMG蛋白結(jié)合HMG(high mobility group)蛋白高遷移率蛋白，如HMG14/HMG17，與核小體核心顆粒結(jié)合，有利轉(zhuǎn)錄。

27、四、DNA甲基化與基因表達(dá)。(一)、真核生物基因組DNA的甲基化(Methylation)哺乳動物基因組中5%的C為甲基化(mC)，mC主要存在于CpG二核苷酸中。CpG二核苷酸序列常成簇聚集并零散地分布于人基因組中，形成CpG島(CpG islands)。人基因組中約每10Kb就有一個CpG島。CpG島常與基因相連(可作為尋找基因的標(biāo)記)。(二)、DNA甲基化的轉(zhuǎn)錄抑制作用?；虮磉_(dá)與甲基化呈負(fù)相關(guān)基因甲基化狀態(tài)：1高度甲基化：基因為持續(xù)失活(如女性的一條X染色體)；2誘導(dǎo)去甲基化：如組織或發(fā)育階段特異性表達(dá)基因；3持續(xù)低水平甲基化：具有轉(zhuǎn)錄活性(如持家基因)。持家基因(housekeepi

28、ng gene)：是指對所有類型組織細(xì)胞在任何時候都需要其表達(dá)的基因，通常都是維持細(xì)胞基本生存所必須的基因，其表達(dá)常保持在固定的水平。又稱為組成性基因(Constitutive gene)。(三)、甲基化與基因組印跡基因組印跡(genomic imprinting)：指基因表達(dá)活性只局限于來自雙親之一的基因版本。被印跡(imprinted)的基因。基因組印跡的機(jī)制DNA高度甲基化基因組印記與腫瘤。第二節(jié)轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控是基因表達(dá)調(diào)控中最重要的環(huán)節(jié)。一、真核基因轉(zhuǎn)錄基本條件：特異性基因轉(zhuǎn)錄的基本條件包括：啟動子(特別是核心啟動子)轉(zhuǎn)錄模板(轉(zhuǎn)錄起始點(+1)-終止點)RNAPol普通

29、轉(zhuǎn)錄因子(GTFs)(一)、啟動子(promoter)與基因轉(zhuǎn)錄啟動有關(guān)的一組DNA序列，一般位于RNApoII轉(zhuǎn)錄起始點上游100200bp以內(nèi)，其功能是決定轉(zhuǎn)錄的起始點和調(diào)控轉(zhuǎn)錄頻率。啟動子區(qū)域包括核心啟動子和啟動子上游近側(cè)序列：1核心啟動子(corepromoter)是決定轉(zhuǎn)錄起始位置的關(guān)鍵序列，也是普通轉(zhuǎn)錄因子TFD的結(jié)合位點， TATA盒(TATAbox)位于轉(zhuǎn)錄起始點上游-25-30bp。Goldberg-hogness box：是許多真核生物基因的啟動區(qū)中都存在的一種序列，類似于原核生物的Pribnow box，由于該序列富含A-T堿基對，故也稱TATA盒。RNA聚合酶是結(jié)合在這

30、段序列上，并從通常是位于下游約30nt的帽位點開始基因的轉(zhuǎn)錄。起始子(initiator，Inr)Inr是與轉(zhuǎn)錄起始位點重疊的短的較保守序列。注：不是所有基因都含有TATA盒或Inr序列。有的只有其中之一，有的兩者都無。這些核心啟動子的序列和它們之間的間隔多變2上游啟動子元件(Upstream Promoter element，UPE)位于較上游(-30-110bp)，能較強(qiáng)影響轉(zhuǎn)錄起始的頻率，如CAAT盒和GC盒。其中GC盒是轉(zhuǎn)錄因子SPl的結(jié)合位點。(二)、RNA聚合酶負(fù)責(zé)真核生物蛋白編碼基因的轉(zhuǎn)錄(產(chǎn)物mRNA)，有710個亞基，最大亞基的羧基末端結(jié)構(gòu)域(CTD，Carboxyl Ter

31、minal Domain)具有7個氨基酸(Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Set)的重復(fù)序列，其中有多個磷酸化位點。CTD磷酸化對調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄有重要作用。(三)、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子(basal transcription factor)真核基因轉(zhuǎn)錄除RNA聚合酶外還需要許多蛋白因子轉(zhuǎn)錄因子參加，其中一些轉(zhuǎn)錄因子是RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄起始必需的，并且可以維持基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄，因此稱為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄因子或普通轉(zhuǎn)錄因子(generalTranscription factor)1RNA聚合酶II的普通轉(zhuǎn)錄因子(TFII)包括TFIID，TFB，TFIIF，TFIIE，TFIIH，TFIIA等。TFIID

32、是由TATA盒結(jié)合蛋白(TATA binding protein，TBP)和8種TBP協(xié)同因子(TBP associated factor，TAF)組成的復(fù)合物，TFIID可識別和結(jié)合核心啟動子(TATA盒和Inr)；TFB的C端與TFIID和DNA的復(fù)合物結(jié)合，N-端與TFF協(xié)同作用募集RNA聚合酶II，再加上TFIIE，TFIIH形成完整的轉(zhuǎn)錄復(fù)合物。TFIIH有蛋白激酶活性，可使RNAPol最大亞基CTD磷酸化，使轉(zhuǎn)錄起始過渡到轉(zhuǎn)錄延伸。TFIIA有助于TFIID與TATA盒核心啟動子結(jié)合。2TAF的作用TFIID中包括至少8種TBP協(xié)同因子，分子量為30250kD，分別命名為TAF-3

33、0250。TAF150識別起始子(Inr)序列。TAF是基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的輔助因子，它的作用是通過與多種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子(激活物或阻遏物)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控結(jié)構(gòu)域結(jié)合，而介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活或抑制。二、基因轉(zhuǎn)錄的順式調(diào)控元件順式調(diào)控元件(cis-regulating element)是指對基因表達(dá)有調(diào)控活性的DNA序列，其活性只影響與其自身同處于一個DNA分子上的基因。順式調(diào)控元件中的短核心序列：共有序列或一致序列(consensus sequence)。(一)、啟動子(promoter)(二)、增強(qiáng)子(enhancer)能顯著提高基因轉(zhuǎn)錄效率的一類順式調(diào)控元件(其核心序列常為812bp)。增強(qiáng)子的作用特點：1能(通

34、過啟動子)提高同一條鏈上的靶基因轉(zhuǎn)錄速率；2增強(qiáng)子對同源基因或異源基因同樣有效；3增強(qiáng)子的位置可在基因5上游、基因內(nèi)或3下游序列中；4自身沒有5或3方向性；5增強(qiáng)子可遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)錄起始點(最多30Kb)；6增強(qiáng)子一般具有組織或細(xì)胞特異性。(三)、負(fù)調(diào)控元件沉寂子負(fù)調(diào)控元件是能抑制基因表達(dá)的序列。如沉寂子(silencer)。(四)、其它順式調(diào)控元件1應(yīng)答元件(responsive elements)或調(diào)控效應(yīng)元件真核細(xì)胞中對某些特定的環(huán)境作出應(yīng)答的基因，常具有相同的順式元件應(yīng)答元件。應(yīng)答元件能被在一些特定情況下表達(dá)的調(diào)控因子識別(又稱為可誘導(dǎo)的順式調(diào)控元件反式作用因子)。2轉(zhuǎn)座元件對基因表達(dá)的調(diào)控，

35、。三、基因轉(zhuǎn)錄的反式作用因子轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要是通過與多種DNA元件結(jié)合的蛋白因子來實現(xiàn)。反式作用因子(trans-acting factor)是通過識別和結(jié)合順式調(diào)控元件的核心序列而調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄效率的一組蛋白質(zhì)。反式作用因子對基因表達(dá)的調(diào)控可正(激活)可負(fù)(阻遏)。(一)、反式作用因子的結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)域(domain)是指蛋白質(zhì)中可以具有獨立的超二級結(jié)構(gòu)的部分。通常由一個基因外顯子編碼，并可具有特定的功能。在較大的蛋白質(zhì)中，多個結(jié)構(gòu)域間可通過較短的多肽柔性區(qū)互相聯(lián)接。基序(motif)：一般指構(gòu)成任何一種特征序列的基本結(jié)構(gòu)。作為結(jié)構(gòu)域中的亞單元，其功能是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)域的多種生物學(xué)作用。1反式作用因

36、子的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域(DNA binding domain)中的幾種常見基序：螺旋/轉(zhuǎn)角/螺旋(Helix-turn-helix，HTH)基序兩段螺旋被一短的轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)分開，其中一段螺旋為DNA識別螺旋。同源異形結(jié)構(gòu)域(Homeodomain，由同源異形盒編碼)中含有HTH基序。具有Homeodomain的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白在胚胎發(fā)育和正常細(xì)胞分化的基因表達(dá)調(diào)節(jié)中有重要作用。鋅指(Zinc finger)基序：也是一種常出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白中的結(jié)構(gòu)基元。由肽鏈的保守序列中的一對組氨酸加一對半胱氨酸(His2Cys2)或2對半胱氨酸(cys2cys2)與一個鋅離子形成配位鍵，這些氨基酸對之間的多肽鏈成環(huán)

37、狀突出并折疊成指形結(jié)構(gòu)，多個指結(jié)構(gòu)常串聯(lián)重復(fù)。鋅指族轉(zhuǎn)錄因子以二聚體形式同DNA上的順式調(diào)控元件結(jié)合。含鋅指基序的轉(zhuǎn)錄因子：與GC盒結(jié)合的SPl、類固醇激素受體家族，抑癌蛋白WT1等。亮氨酸拉鏈(Leucine-Zipper)基序：出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白和其它蛋白中的一種結(jié)構(gòu)基元（motif）。由一段每隔6個Aa就有一個Leu的伸展肽鏈組成，這些周期性出現(xiàn)的Leu都位于-螺旋的同側(cè)面，因此兩條均含Leu拉鏈基序的蛋白質(zhì)通過亮氨酸側(cè)鏈的相互作用形成二聚體。具有亮氨酸拉鏈基序的轉(zhuǎn)錄因子：原癌基因C-Jun/C-fos(APl家族)。螺旋-環(huán)-螺旋(Helix-loop-Helix，HLHt)基序。由

38、2個螺旋間隔一個非螺旋的環(huán)(loop)組成。如原癌基因產(chǎn)物C-myc及其結(jié)合蛋白Max。含HLH和Leu-拉鏈基序的轉(zhuǎn)錄因子的相似性：均至少含有一個螺旋，其中都有一側(cè)親水面和一側(cè)疏水面，因此這兩種基序又稱為兩親-螺旋基序。兩類轉(zhuǎn)錄因子均依靠螺旋氨基端附近的堿性區(qū)(帶正電荷aa區(qū))與DNA結(jié)合，因此又分別稱為bzip和bHLH(b=basic，堿性)兩類轉(zhuǎn)錄因子活性都依賴于二聚體化2反式激活結(jié)構(gòu)域(Transactivation domain)是反式作用因子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控結(jié)構(gòu)域，一般由DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域外的30100個aa組成。常見的反式激活域有以下幾種：酸性-螺旋結(jié)構(gòu)域(acidica-Helix

39、domain)如Jun；富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域(glutamine-rich domain)如SPl。富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)域(proline-rich domain)。(二)、反式作用因子家族同一類序列特異性轉(zhuǎn)錄因子一般由基因家族編碼，它們的蛋白結(jié)構(gòu)同源，并結(jié)合特異的順式調(diào)控元件，這些蛋白組成一個反式作用因子家族。1POU家族這一家族中都有一個獨特的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域-POU結(jié)構(gòu)域。POU結(jié)構(gòu)域包括：N端POU特異結(jié)構(gòu)域(POUs)+C端POU同源異形結(jié)構(gòu)域(POUH)。POU結(jié)構(gòu)域是Pit1，octloct2和unc86等反式作用因子共有的保守區(qū)，因此這類蛋白統(tǒng)稱為POU結(jié)構(gòu)域蛋白。2類固醇激素受體家

40、族包括：糖皮質(zhì)激素受體(GR)，性激素受體(ERAR)，甲狀素激素受體(TR)，維甲酸受體(RAR)，VitD3受體(VD3R)。這些受體位于胞質(zhì)或核內(nèi)，通過激活基因轉(zhuǎn)錄起作用。這些受體的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域都含有2個Cys2Cys2型鋅指基序，(分別由2個外顯子編碼)，可識別DNA上的激素應(yīng)答元件(HRE：Hormone responsive elements)。3NF-B家族包括RelA(P65)，P60，RelB，C-Rel，P50五種。主要是P50RelA異二聚體。胞質(zhì)中P50RelA；IB抑制蛋白(失活狀態(tài))釋放IB而被激活易位至核內(nèi)激活轉(zhuǎn)錄。第三節(jié)轉(zhuǎn)錄后加工在細(xì)胞核內(nèi)對基因產(chǎn)物(mRN

41、A前體)進(jìn)行各種修飾、剪接和編輯，使編碼蛋白質(zhì)的外顯子部分連接成為一個連續(xù)的開放讀框(openr eading frame，ORF)的過程稱為轉(zhuǎn)錄后加工。一、mRNA前體加工的分子機(jī)制核內(nèi)mRNA前體異質(zhì)性核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)，hnRNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核異質(zhì)性核糖核蛋白(hnRNP)，mRNA前體的加工在hnRNP上進(jìn)行。(一)、5-端加帽(capping)mRNA前體的5-端加甲基化鳥苷(m7pppN)5端m7G帽子結(jié)構(gòu)的作用：1使mRNA更穩(wěn)定2增加蛋白質(zhì)合成的效率3帽子結(jié)構(gòu)對mRNA前體的剪接是必需的(二)、3-端接多聚腺苷(pol

42、y(A)在mRNA前體3端接上一個約200250個腺嘌呤核苷酸(A)的尾巴。poly(A)尾巴的作用：1有利于mRNA通過核孔；2參與穩(wěn)定mRNA；3增強(qiáng)翻譯效率。PolyA signal：高等真核生物（酵母除外）的細(xì)胞和病毒mRNA在靠近3端區(qū)都有一段非常保守的序列AAUAAA，這一序列離多聚腺苷酸加入位點的距離不一，大致在1130個nt范圍內(nèi)。一般認(rèn)為，這一序列為鏈的切斷和多聚腺苷酸化提供了某種信號。(三)、mRNA前體的剪接剪接(splicing)從最初轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中剪除內(nèi)含子，并將外顯子連接的過程。1真核內(nèi)含子的序列特征：真核內(nèi)含子總是由GU開始，以AG結(jié)束，內(nèi)含子的5-端剪接點(供位)和

43、3-端剪接點(受位)，以及內(nèi)含子中的一個內(nèi)部序列分支點(branch site)是mRNA前體正確剪接所必需的。2mRNA前體的剪接機(jī)制剪接過程由二步連續(xù)的轉(zhuǎn)酯反應(yīng)組成。該過程中產(chǎn)生一個套索狀中間體(lariat intermediate)，結(jié)果使2個原先被分隔的外顯子連接。3剪接體(spliceosome)細(xì)胞核內(nèi)的小分子RNA(一般300堿基)SnRNA(small nuclear RNA)，包括U1U6等。snRNA與特異的蛋白質(zhì)形成復(fù)合物SnRNP。mRNA前體與snRNP形成的復(fù)合物剪接體。mRNA前體的剪接通過剪接體進(jìn)行。U2，U6，U4U6SnRNP等是活性剪接體的主要成份。(四

44、)、RNA編輯(RNA editing)是一種與mRNA剪接不同的加工方式，指mRNA在轉(zhuǎn)錄后因插入、缺失或核苷酸的替換，改變了DNA模板來源的遺傳信息，從而翻譯出氨基酸序列不同的多種蛋白質(zhì)，RNA編輯的例子：apo-B（載脂蛋白B）的編輯：CU替換。二、內(nèi)含子的選擇性剪接選擇性剪接(alternative splicing)：在mRNA前體的剪接過程中，參加剪接的外顯子可以不按其線性次序剪接，內(nèi)含子也可以不被切除而保留，即一個外顯子或內(nèi)含子是否出現(xiàn)在成熟mRNA中是可以選擇的，這種剪接方式稱為選擇性剪接。此外，不同的啟動子或不同的poly(A)加尾位點的選擇，也可看作選擇性剪接。選擇性剪接的

45、主要方式。由來自一個基因的mRNA前體因選擇性剪接而產(chǎn)生多種mRNA，并翻譯出的不同蛋白質(zhì)，稱為同源異構(gòu)體(isoform)。>5%的人基因可在不同的組織或生理狀態(tài)下，通過選擇性剪接產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)異構(gòu)體，這是造成真接生物高度異質(zhì)性的基礎(chǔ)。第四節(jié)翻譯水平調(diào)控一、翻譯起始因子(IF)的調(diào)節(jié)：可逆磷酸化的作用。1eIF-4F的磷酸化激活蛋白質(zhì)的合成。2eIF-2的磷酸化引起翻譯起始受阻，降低蛋白質(zhì)的生物合成水平二、mRNA結(jié)構(gòu)與翻譯控制，(一)、5-UTR結(jié)構(gòu)1、mRNA5端m7G帽有增強(qiáng)翻譯水平的作用。2、上游“AUG密碼子”(位于起始AUG上游的其他AUG密碼子)的存在往往抑制下游開放讀

46、框的翻譯效率。3、起始AUG旁側(cè)序列對翻譯效率的影響。Kozak序列：GCCAUGG(二)、3 -UTR結(jié)構(gòu)1poly(A)尾增加翻譯效率2富含UA序列抑制翻譯。三、mRNA穩(wěn)定性與翻譯控制mRNA穩(wěn)定性主要取決于3-UTR結(jié)構(gòu)1poly(A)尾增加mRNA穩(wěn)定性，23-UTR中UA序列導(dǎo)致mRNA不穩(wěn)定。四、翻譯后修飾1氨基酸側(cè)鏈的共價修飾：乙?；?、磷酸化、糖基化(N-、O-)；2蛋白質(zhì)前體的切割和成熟。Proproteinprotein。例：胰島素的成熟。五、蛋白質(zhì)的分泌和胞內(nèi)定位信號肽：作為蛋白質(zhì)定位信號的短肽序列，指導(dǎo)蛋白質(zhì)運輸?shù)秸_位置，定位結(jié)束后通常被特異的信號肽酶切除。常見幾種信

47、號肽的特點：1內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞分泌信號：N-端約20個左右氨基酸，疏水。2線粒體定位信號：N-端，一面為正電殘基另一面為疏水殘基的兩親螺旋。3核定位信號：內(nèi)部，常為堿性氨基酸加脯氨酸鏈兩部分構(gòu)成。如SV40T抗原：pro-lys-lys-lys-Arg-lys(127132)第四章原癌基因與抑癌基因第一節(jié)概述病毒致癌作用，病毒癌基因(Viral oncogene，V-onc)。細(xì)胞癌基因(cellular oncogene，c-onc)或原癌基因(protoncogene)：正常細(xì)胞中與v-onc同源的基因。抑癌基因(tumor suppressor gene)：是指由于其存在和表達(dá)而抑制細(xì)胞癌變

48、的基因。原癌基因與抑癌基因生物學(xué)性質(zhì)差異：1功能：抑癌基因在細(xì)胞生長中起負(fù)調(diào)節(jié)作用，抑制增殖、促進(jìn)分化成熟與衰老，或引導(dǎo)多余細(xì)胞進(jìn)入程序性細(xì)胞死亡(PCD)，原癌基因的作用則相反。2遺傳方式：原癌基因是顯性的，激活后即參與促進(jìn)細(xì)胞增殖和癌變過程，而抑癌基因為隱性，只有發(fā)生純合失活時才失去抑癌功能。3突變的細(xì)胞類型：抑癌基因突變不僅可發(fā)生在體細(xì)胞中，也可發(fā)生在生殖系(germ line)細(xì)胞中，并通過其遺傳突變，而原癌基因只在體細(xì)胞中產(chǎn)生突變。第二節(jié)原癌基因原癌基因是細(xì)胞的正?；颍浔磉_(dá)產(chǎn)物對細(xì)胞的生理功能極其重要，只有當(dāng)原癌基因發(fā)生結(jié)構(gòu)改變或過度表達(dá)時，才有可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。一、原癌基因表達(dá)

49、的特點：1正常細(xì)胞中原癌基因的表達(dá)水平一般較低，而且是受生長調(diào)節(jié)的，其表達(dá)主要有三個特點：具有分化階段特異性；細(xì)胞類型特異性；細(xì)胞周期特異性。2腫瘤細(xì)胞中原癌基因的表達(dá)有2個比較普遍和突出的特點：一些原癌基因具有高水平的表達(dá)成過度表達(dá)；原癌基因的表達(dá)程度和次序發(fā)生紊亂，不再具有細(xì)胞周期特異性。3細(xì)胞分化與原癌基因表達(dá)。在分化過程中，與分化有關(guān)的原癌基因表達(dá)增加，而與細(xì)胞增殖有關(guān)的原癌基因表達(dá)受抑制。二、原癌基因的結(jié)構(gòu)改變與其表達(dá)激活(一)、點突變C-ras：12、13、61位密碼子點突變，存在于多種腫瘤。C-ras編碼蛋白(21kD，P21)：RAS，是一種GTP結(jié)合蛋白，具GTP酶活性，是重

50、要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子。(二)、染色體易位染色體易位(translocation)：是染色體的一部分因斷裂脫離，并與其它染色體聯(lián)結(jié)的重排過程。因染色體易位造成的原癌基因激活：1因易位使原癌基因與另一基因形成融合基因，產(chǎn)生一個具有致癌活性的融合蛋白，如t(9：22)使c-abl與bcr融合，產(chǎn)生一個致癌的P210蛋白2因易位面使原癌基因表達(dá)失控，如t(8：14)易位使c-myc表達(dá)失控。(三)、基因擴(kuò)增基因擴(kuò)增(gene amplification)即基因拷貝數(shù)增加。如HL-60和其它白血病細(xì)胞，C-myc擴(kuò)增8-22倍。其它：c-erbB，c-net。(四)、LTR插入LTR是逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組兩端的

51、長末端重復(fù)(long terminal repeat)，其中含有強(qiáng)啟動子序列。三、原癌基因產(chǎn)物的功能大多數(shù)原癌基因編碼的蛋白質(zhì)都是復(fù)雜的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的成份，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中有著重要的作用。原癌基因產(chǎn)物可作為：1生長因子，如sis(PDGF-)，fgf家族(int-2，csf-1等)2生長因子受體(質(zhì)膜)：具酪氨酸蛋白激酶活性，如neu，ht，met，erbB，trk，fms，ros-1等。3非受體酪氨酸蛋白激酶(質(zhì)膜胞質(zhì))如src家族：src，syn，fyn，abl，lck，ros，yes，fes，ret等。4絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶(胞質(zhì))：如raf，raf-1，mos，pim-1，5G蛋

52、白(質(zhì)膜內(nèi)側(cè))，具GTP結(jié)合作用和GTP酶活性，如ras家族中的H-ras，K-ras，N-ras，以及mel和ral等。6核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白(轉(zhuǎn)錄因子)如myc家族，fos家族，Jun家族，ets家族，rel，erbA(類固醇激素受體)第三節(jié)抑癌基因一、抑癌基因失活與雜合性丟失抑癌基因為隱性癌基因，只有發(fā)生純合失活時才對腫瘤形成起作用，通常的表現(xiàn)為抑癌基因的一個等位基因丟失，而另一個存留的等位基因發(fā)生突變(點突變、微缺失，重排等)，等位基因丟失常伴有抑癌基因相鄰區(qū)域的雜合性丟失(Loss of heterozygosity，LOH)，LOH指腫瘤中特定染色體上某種DNA多態(tài)性標(biāo)志(如RFLP

53、，VNTR、STR或SSCP等)的等位基因片段在同一患者中由正常組織基因組中的兩種變?yōu)橐环N，即等位基因型由雜合子變?yōu)榧兒献?。LOH是腫瘤細(xì)胞中部分染色體區(qū)域缺失的表現(xiàn)。二、抑癌基因產(chǎn)物的功能抑癌基因p53人P53基因定位：17P13，11個外顯子編碼393個氨基酸。p53基因突變：存在于一半以上的人腫瘤中，多為點突變，主要發(fā)生于外顯子58，如肝癌中的249號密碼子第3堿基GT，與黃曲霉素B1有關(guān)。P53蛋白結(jié)構(gòu)和功能：P53蛋白為核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，包括核心區(qū)的DNA結(jié)合域；N端轉(zhuǎn)錄激活域；C端介導(dǎo)寡聚體化的結(jié)構(gòu)域。1P53的中央域識別和結(jié)合一個10bp的啟動子序列，可激活轉(zhuǎn)錄(通過N-端的反式激活

54、域)。P53突變大多發(fā)生于中央DNA結(jié)合域。2P53也可結(jié)合DNA損傷時產(chǎn)生的單鏈區(qū)域。3P53是四聚體，寡聚化需要C-端域4P53激活ckip21，后者抑制細(xì)胞周期于G1期。5p53激活與負(fù)責(zé)輻身損傷的修復(fù)蛋白GADD45，維持基因組穩(wěn)定性。6P53誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制尚不清楚。7正常情況下p53以低水平存在，半衰期短。DNA損傷穩(wěn)定P53并增加其轉(zhuǎn)錄活性8Mdm2使p53不穩(wěn)定，易被降解，并能直接抑制其反式激活活性(Mdm2是癌基因)第五章信號轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞外信號通過與細(xì)胞表面的受體相互作用轉(zhuǎn)變?yōu)榘麅?nèi)信號并在細(xì)胞內(nèi)傳遞的過程稱為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(signal transduction)。跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程包括：

55、1胞外信號被質(zhì)膜上的特異性受體蛋白識別，受體被活化；2通過胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物(蛋白激酶，第二信使等)的相互作用傳遞信號；3信號導(dǎo)致效應(yīng)物蛋白的活化，引發(fā)細(xì)胞應(yīng)答(如激活核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因表達(dá))。第一節(jié)胞內(nèi)信使細(xì)胞內(nèi)信使(intracellular messenger)是具有信息傳遞作用的一些小分子，也稱為第二信使(secondmessengers)。一、cAMP(環(huán)磷酸腺苷)，生成：腺苷酸環(huán)化酶催化ATP生成cAMP；代謝：cAMP磷酸二酯酶水解cAMP產(chǎn)生5-AMP功能：，激活蛋白激酶A抑制蛋白磷酸酯酶二、cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)生成酶：鳥苷酸環(huán)化酶代謝酶：cGMP磷酸二酯酶功能：激活蛋白激酶G調(diào)控細(xì)胞膜離子通道三、三磷酸肌醇(inositoltriphosphate，IP3)和甘油二酯(diacyglycerol，DAG)G-蛋白偶聯(lián)受體激活磷脂酶C生成IP3及DAG功能：1IP3：開放胞內(nèi)鈣庫，激活Ca2+途徑。2DAD：在Ca2+和磷脂酰絲氨酸存在下，激活蛋白激酶C，四、鈣離子細(xì)胞內(nèi)鈣離子主要貯存于胞內(nèi)鈣庫(如肌細(xì)胞的肌漿網(wǎng)，SR)和線粒體中。細(xì)胞質(zhì)膜兩鍘Ca2+跨膜梯度：細(xì)胞外液>>胞漿胞漿內(nèi)Ca2+的調(diào)節(jié)通過(質(zhì)膜和鈣庫膜上的)鈣離子通道(進(jìn)入)和鈣泵(出)，鈣通道開放