【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 組成了核小體。每個(gè)組蛋白都有進(jìn)化上保守的 N端拖尾伸出核小體外。這些拖尾是許多信號(hào)傳導(dǎo)通路的靶位點(diǎn)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄后修飾。 該類修飾 包括組蛋白磷酸化、乙酰化、甲基化、 ADP核糖基化等過(guò)程。尤其是組蛋白乙?；?、甲基化修飾能為相關(guān)調(diào)控蛋白提供其在組蛋白上的附著位點(diǎn)，改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)和活性。 一般來(lái)說(shuō)， 組蛋白乙?；?能選擇性的使某些染色質(zhì)區(qū)域的結(jié)構(gòu)從緊密變得松散，開放某些基因的轉(zhuǎn)錄，增強(qiáng)其表達(dá)水平。而組蛋白甲基化既可抑制也可增強(qiáng)基因表達(dá)。乙?；揎椇图谆揎椡窍嗷ヅ懦獾摹Ｔ诩?xì)胞有絲分裂和凋亡過(guò)程中， 細(xì)胞對(duì)外在刺激作出的每一個(gè)反應(yīng)幾乎都會(huì)涉及到染色質(zhì)活性的改變，這一改變就是通過(guò) 修飾組蛋白 ，變換組蛋白密碼實(shí)現(xiàn)的。既然幾乎每一種生物學(xué)過(guò)程都有特定的組蛋白修飾標(biāo)記，那么特定的組蛋白修飾標(biāo)記就能反應(yīng)相應(yīng)的特定生物學(xué)過(guò)程。因此通過(guò)組蛋白修飾系列抗體特異性地識(shí)別靶蛋白修飾形式，就能簡(jiǎn)化對(duì)組蛋白修飾的研究。 染色質(zhì)的轉(zhuǎn)錄活性與組蛋白修飾相伴（見下表）。總體上來(lái)說(shuō)， 組蛋白乙酰化水平增加與轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)有關(guān) ，而組蛋白甲基化修飾的結(jié)果則相對(duì)復(fù)雜，它可以是 轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)或轉(zhuǎn)錄抑制 。 組蛋白修飾與轉(zhuǎn)錄狀態(tài)表 轉(zhuǎn)錄激活 轉(zhuǎn)錄抑制 乙?；? 增加 降低 賴氨酸甲基化 組蛋白 H3 K4 組蛋白 H3 K9， K27,K79 精氨酸甲基化 組蛋白 H3 R2,R17,R26 降低 組蛋白 H3 R4 有絲分裂過(guò)程也與特異性組蛋白修飾有顯著 的相關(guān)性。在有絲分裂過(guò)程中，有數(shù)個(gè)組蛋白磷酸化反應(yīng)，其中大多數(shù)由Aurora B激酶催化。特異性組蛋白修飾可在有絲分裂的不同階段檢測(cè)到，在細(xì)胞核分裂中發(fā)揮多種功能（見表 2）。 組蛋白修飾于有絲分裂表 分裂間期 G2/M 分裂早期 分裂晚期 H3 S10 Phos +/ + +++ ++++ H3 S28 + ++ +++ +++ CENPA Ser 7 Phos +++ + H4 K20 Me + ++ +++ +++ 組蛋白修飾還參與 DNA損傷和凋亡 。在凋亡的級(jí)聯(lián)反應(yīng)中，激酶（包括 CHK1和 CHK2）的主要底物之一是組蛋白衍生物 ， 。在凋亡后期，Caspase激活蛋白激酶 Mst1, Mst1使組蛋白 H2B的 14位絲氨酸磷酸化。這一修飾在染色質(zhì)濃縮步驟中可檢測(cè)到，是凋亡途徑良好的標(biāo)記物。也有報(bào)道稱在凋亡過(guò)程中發(fā)現(xiàn)組蛋白 H2B的 32位絲氨酸磷酸化。 隨著組蛋白密碼學(xué)說(shuō)的進(jìn)一步完善 ，研究者將能 : 開發(fā)新藥。研究組蛋白密碼對(duì)藥物開發(fā)具有戰(zhàn)略意義，多種組蛋白修飾酶已成為相關(guān)疾病治療的靶目標(biāo)。比如，組蛋白去乙酰酶（ HDACs）抑制劑已應(yīng)用于臨床治療多種腫瘤； 遺傳調(diào)控和表觀遺傳調(diào)控相互作用的網(wǎng)絡(luò)與不同生物學(xué)表型之間的關(guān)系； 深入理解染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、調(diào)控序列以及調(diào)控蛋白之間交互作用的內(nèi)在機(jī)制； ?？傊?，隨著越來(lái)越多組蛋白核心結(jié)構(gòu)區(qū)域和修飾方式的確定，組蛋白密碼在基因調(diào)控過(guò)程中的作用會(huì)越來(lái)越明確。 第三節(jié) 其它蛋白質(zhì)合成系統(tǒng) 1. 原細(xì)菌 以上討論了真核生物及一般原核生物（真細(xì)菌）的蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程，事實(shí)上還有少數(shù)生物的蛋白質(zhì)合成過(guò)程與上述的不完全相同。原核生物有兩類：真細(xì)菌（ eubbacteria）及原細(xì)菌（ archaebacteria）。 原細(xì)菌的蛋白合成過(guò)程與真細(xì)菌及真核細(xì)胞的蛋白合成過(guò)程均存在一些相同之處，但也有其獨(dú)特的方面。主要區(qū)別在于參與的大分子、合成過(guò)程都不同。 線粒體的大多數(shù)蛋白質(zhì)是由核染色體轉(zhuǎn)錄的 mRNA在細(xì)胞漿中翻譯的，并且被轉(zhuǎn)運(yùn)至特定部位。然而，線粒體本身也有其獨(dú)立的基因組，它編碼線粒體的 rRNA和 tRNA及電子傳遞－氧化磷酸化的某些蛋白質(zhì)。 線粒體有它們自己特有的 蛋白合成裝置 ,而且以細(xì)菌合成蛋白質(zhì)的相似方式生產(chǎn)蛋白質(zhì)。在線粒體中存在特異的 fMettRNA用 于蛋白質(zhì)合成起始。 起始因子 (IFs)也和細(xì)菌中的十分相似。在很多的情況下線粒體蛋白質(zhì)合成體系的成分和細(xì)菌的相關(guān)成分在體外可以互換。例如鏈孢霉的核糖體能識(shí)別、結(jié)合和翻譯 AUG，而且 IFs來(lái)催化蛋白合成的起始。 線粒體蛋白合成系統(tǒng)最引人注目的是其 密碼的獨(dú)特性 。例如， AUA是 Met的而不是 Ile的密碼子； UGA不是終止密碼，而成為 Trp密碼子； AGA和 AGG不是 Arg的密碼，而變成終止密碼。起始密碼除 AUG外，尚可兼用 AUA以及 AUU。 葉綠體的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)與細(xì)菌相近 。葉綠體基因組除編碼其蛋白合成系統(tǒng)的蛋白外，還編碼光合作用及能量轉(zhuǎn)移作用的蛋白質(zhì)。 1962年從葉綠體中成功分離出核糖體，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)植物細(xì)胞中有兩類核糖體： 70S與 80S。 70S核糖體位于葉綠體中；80S核糖體位于細(xì)胞質(zhì)中。在堿基成份方面，葉綠體核糖體RNA與細(xì)胞質(zhì)核糖體 RNA也不同。對(duì)于抗生素的作用，兩種核糖體也表現(xiàn)出特異的反應(yīng)。例如，氯霉素可抑止 70S核糖體中蛋白質(zhì)的合成卻無(wú)礙于 80S核糖體。相反，環(huán)己胺抑止 80S核糖體蛋白質(zhì)的合成卻無(wú)妨于 70S核糖體。 葉綠體核糖體 RNA是由葉綠體 DNA編碼的 ；同一細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)核糖體 RNA，則是由核 DNA編碼的。除 rRNA以外，葉綠體也具有自己的 mRNA及 tRNA，且各自具有轉(zhuǎn)錄、翻譯功能。葉綠體mRNA的功能可以通過(guò)離體葉綠體合成蛋白質(zhì)來(lái)鑒定，已經(jīng)證明，豌豆的離體葉綠體能將 S35標(biāo)記的放射性甲硫氨酸摻入到五個(gè)不同的與膜結(jié)合的蛋白質(zhì)中；菠菜離體葉綠體至少有九種與膜結(jié)合的蛋白質(zhì)被體外標(biāo)記。 有充分的證據(jù)表明： 葉綠體 DNA是在葉綠體中翻譯 ，而核DNA則是在細(xì)胞質(zhì)中翻譯。葉綠體中含有 tRNA，同細(xì)胞質(zhì)中所含的不同。除相應(yīng)于普通氨基酸的 tRNA分子外，已經(jīng)在葉綠體中發(fā)現(xiàn)有不同的、可以接受同一氨基酸的 tRNA(稱為同功 tRNA)以及葉綠體特異的氨酰 tRNA合成酶。 葉綠體編碼的蛋白質(zhì)，文獻(xiàn)中報(bào)道的涉及若干種。但是，比較肯定的只有兩種： 組分 Ⅰ 蛋白質(zhì)大亞基及光系統(tǒng) Ⅰ 葉綠素蛋白質(zhì)。 組分 Ⅰ 蛋白質(zhì) 又稱雙磷酸核酮糖羧化酶 (簡(jiǎn)寫作 RuBPC酶 )最近幾年利用煙草屬的不同種進(jìn)行了許多研究，采用等電聚焦電泳可以把這種酶的大、小亞基分離：大亞基被分為分子量相同等電點(diǎn)不同的三種多肽，小亞基被分為兩種多肽。由于大亞基多肽是葉綠體 DNA編碼的，小亞基是由核 DNA編碼的，種間雜交的雜種 F1永遠(yuǎn)具有母本種的大亞基并兼有父母本的小亞基。根據(jù)這一原理，就可將任何葉綠體 DNA控制的性狀，通過(guò)雜交再用F1同親本之一回交的方法，重新創(chuàng)造出大亞基相同小亞基不同或小亞基相同而大亞基不同的組分 Ⅰ 蛋白質(zhì)，并通過(guò)等電聚焦技術(shù)對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行鑒定比較。 光系統(tǒng) Ⅰ 葉綠素蛋白質(zhì) ，又稱 P700葉綠素 a蛋白質(zhì)。它是研究質(zhì)體基因突變的一個(gè)最常用的指標(biāo)，是一種重要的色素 蛋白質(zhì)復(fù)合體。任何色素的突變，均常常在這里反應(yīng)出來(lái)。 第四節(jié) 蛋白質(zhì)合成的抑制劑 嘌呤霉素 能有效能抑制各種細(xì)胞的生長(zhǎng)，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)很象 氨基酰 tRNA，故能進(jìn)入核糖體的 A位點(diǎn)，競(jìng)爭(zhēng)性地抑制正常氨基酰 tRNA進(jìn)入 A位點(diǎn)。 如果轉(zhuǎn)肽酶將肽鏈轉(zhuǎn)移到嘌呤霉素上，由于嘌呤霉素與 A位點(diǎn)結(jié)合力很弱，嘌呤霉素結(jié)尾的肽鏈從核糖體上脫落下來(lái)，肽鏈就不能完全合成（見圖 22）。 圖 22 嘌呤霉素的結(jié)構(gòu)與氨酰基 tRNA結(jié)構(gòu)相似 稀疏霉素和林可霉素 可特異地結(jié)合到 50S亞基，抑制轉(zhuǎn)肽酶。 呼霉素 抑制 EFG的轉(zhuǎn)位作用， 鏈霉素 則能結(jié)合 30S亞基，強(qiáng)烈地抑制肽鏈合成的起始（見表 21）。 作用階段 抑制劑 作用對(duì)象 抗性突變的特點(diǎn) 起始 春雷霉素 鏈霉素 細(xì)菌 細(xì)菌 突變體 16SrRNA上缺少甲基 30S 蛋白中的 延長(zhǎng) 黃色霉素 嘌呤霉素 細(xì)菌 細(xì)菌 EFTu/GDP不能被釋放 從肽酰－ tRNA結(jié)束肽鏈，早熟終止 肽的轉(zhuǎn)移 紅霉素 氯霉素 放線菌酮 細(xì)菌 線粒體 細(xì)菌 線粒體 真核胞質(zhì) 突變存在于 23S rRNA的修飾 突變存在于 23S rRNA的順序 突變存在于 50S 蛋白 突變存在于 23S rRNA的順序 抑制 60S 上肽的轉(zhuǎn)移 移位 梭鏈孢酸 硫鏈絲菌肽 EFG/GDP不能被釋放 抑制 GTPase活性 表 21 抗生素對(duì)蛋白質(zhì)合成的抑制作用 干擾素 能增強(qiáng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞抵抗許多病毒侵?jǐn)_。 在細(xì)胞感染病毒后，感染病毒的細(xì)胞合成和分泌一類稱之為干擾素的小分子蛋白質(zhì)，雙鏈 RNA（ dsRNA）能促進(jìn)干擾素的生成。 干擾素結(jié)合到未感染病毒的細(xì)胞膜上，誘導(dǎo)這些細(xì)胞變成抗病毒狀態(tài)，從而獲得了抗各種病毒感染的能力。 干擾素的作用很強(qiáng)， 1011mol/L就有顯著的抗病毒作用。 干擾素抗病毒作用的機(jī)制 是促進(jìn)寡核苷酸合成酶、核酸內(nèi)切酶和蛋白激酶的合成。未被感染時(shí)，細(xì)胞不合成這三種酶；一旦細(xì)胞被病毒感染，在干擾素或 dsRNA存在的條件下，這些酶就被合成和激活，并以兩種不同方式阻斷病毒蛋白質(zhì)的合成。 干擾素和 dsRNA激活蛋白激酶，蛋白激酶使蛋白質(zhì)合成的起始因子磷酸化，使之失活； 另一